La supercolla è incredibilmente utile, fino a quando non ti ritrovi attaccato al tuo progetto artigianale. Ma un nuovo adesivo inventato dagli scienziati dell'Università della Pennsylvania è forte quanto la supercolla standard, e molto più indulgente. L'adesivo, a base di bava di lumaca, può essere staccato e riattaccato più e più volte senza perdere la sua forza, e può salvare i produttori da errori costosi.

L'umanità ha cercato il modo migliore per unire due cose per molto tempo. Già nel 200, 000 anni fa, gli umani stavano producendo catrame appiccicoso bruciando con cura la corteccia di betulla in un processo che richiedeva molto tempo. Quasi 4, 000 anni fa, gli antichi egizi facevano bollire parti di animali per fare le prime colle liquide. Le colle a base di gomma furono inventate nel 1830, con la moderna supercolla che colpisce gli scaffali dei minimarket nel 1958. Ma tutti questi adesivi hanno un frustrante compromesso:possono essere forti e permanenti, come supercolla, o riutilizzabile ma non molto appiccicoso, come i post-it.

Ora, una squadra guidata da Shu Yang, professore di scienza dei materiali e ingegneria a Penn, è riuscita a combinare le migliori proprietà di entrambi.

Yang ha condiviso le sue scoperte in un nuovo studio pubblicato la scorsa settimana in Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze . Solo due pezzi di adesivo di Yang delle dimensioni di un francobollo erano sufficienti per reggere facilmente il peso di una persona di 160 libbre, lo studio ha detto.

chiamato PHEMA, dopo la sua composizione chimica (poliidrossietilmetacrilato), è così efficace che all'inizio, Yang ha avuto difficoltà a misurare la sua forza. "Ho pensato che fosse molto forte, ma non sapevo quanto forte, " ha detto. La forza di un adesivo viene misurata tirando fino a quando l'attacco non si rompe.

"Il mio studente ha impiegato più di un anno per misurarlo, " disse Yang. Anche uno studente laureato, Jason Jolly, si fece avanti per dimostrare la forza dell'adesivo, sospendendosi in aria. Alla fine, il team ha dovuto progettare cinghie in Kevlar, il materiale utilizzato nei giubbotti antiproiettile, per separare il PHEMA.

Ma ciò che distingue PHEMA è che la sua viscosità può essere disattivata e riattivata. L'adesivo tiene saldamente quando è asciutto, ma aggiungete un po' d'acqua e in pochi minuti, PHEMA si stacca, pronto per essere riutilizzato.

"Essere in grado di lasciar andare, questo è un grosso problema, " ha detto Andrew Smith, professore di biologia all'Ithaca College di New York, che ha sviluppato una colla medica a base di bava di lumaca, e non è stato coinvolto nello studio. "Abbiamo un'ottima colla per certe cose. Le sfide (includono) quando hai bisogno di qualcosa che sia reversibile".

Le capacità di PHEMA derivano dal fatto che non è un liquido, come colla, ma un idrogel, come quelli trovati in Jell-O o lenti a contatto morbide. "Gli idrogel sono morbidi, materiali morbidi.... Se immerso in acqua, aspirano l'acqua, " disse Yang. E quando un idrogel si asciuga, diventa rigido.

Quando è morbido e bagnato, PHEMA è in grado di inserirsi nei microscopici solchi e imperfezioni che si trovano su tutte le superfici, anche materiali apparentemente lisci come il vetro. L'asciugatura blocca PHEMA contro queste scanalature, attaccandolo alla superficie.

Però, prima di provare ad appenderti al soffitto usando Jell-O, Yang ha spiegato che PHEMA è unico:"Quando ti asciughi (un idrogel), normalmente si restringono. Il nostro materiale no."

Mentre l'idea di una supercolla reversibile è nuova per gli umani, le lumache fanno qualcosa di simile da milioni di anni. "Alcune lumache si ancorano a un albero con (una struttura chiamata) il loro epiframma... Può essere attaccato così forte che non puoi staccarlo con la mano:devi procurarti uno scalpello". disse Gary Rosenberg, curatore di molluschi presso l'Accademia di Scienze Naturali della Drexel University. Una volta che piove, le lumache si staccano e continuano a strisciare.

Solo alcune lumache producono epiframma. Un famoso esempio è Helix aspersa, la lumaca mangiata nella cucina francese come "lumache". I Filadelfiani potrebbero persino essere in grado di vedere da soli questa capacità. Diverse specie di lumache Polygyridae sono state segnalate nella regione, secondo l'app di scienza dei cittadini iNaturalist, e tutti possono creare una colla idrogel che funziona proprio come il PHEMA di Yang.

PHEMA, o altri adesivi simili, potrebbe un giorno far parte della nostra vita quotidiana. Elliot Hawkes, assistente professore di ingegneria meccanica presso l'Università della California, Santa Barbara, suggerisce che PHEMA potrebbe essere utile in casa, soprattutto per appendere decorazioni. "Il muro a secco verniciato è impegnativo per gli adesivi a secco, per la sua leggera ruvidezza. Questa tecnologia potrebbe essere una bella soluzione, a seconda che scolorisca il muro, " ha detto in una dichiarazione via e-mail. Hawkes non è stato coinvolto nello studio PHEMA.

Quanto a Yang, pensa che PHEMA sarà incredibilmente utile per la produzione pesante, come il montaggio di auto. Usando l'adesivo reversibile per testare come le parti si incastrano, PHEMA consentirà agli addetti all'assemblaggio di controllare e sostituire i componenti difettosi prima che sia troppo tardi.

Smith ha convenuto che queste applicazioni suonano "abbastanza plausibili, " ma avverte che poiché PHEMA ha bisogno di acqua, non sarà una buona misura per molti settori. E poiché PHEMA si stacca quando è bagnato, la colla non regge in ambienti umidi.

Per aggirare questa limitazione, Yang's team wants to develop a new version that switches on and off based on specific chemicals, electricity, or heat, instead of water.

This next innovation may already be out there in nature. Snails, slugs, mussels, geckos, octopuses, and even cockroaches are being studied for the way they can stick to things. "There's a lot of animals that produce glues with lots of unusual properties, " said Smith. "You're getting adhesives designed for all sorts of situations, with lots of variation that can inspire us."

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