Ny bioinspireret lim binder enhver overflade under vandet

Undervandsadhæsion er teknisk udfordrende på grund af tilstedeværelsen af ​​vand, den værste fjende for enhver lim. Nu, forskere fra Wageningen University &Research har udviklet et injicerbart klæbemiddel, der kan binde til mange overflader under vandet.

Vand svækker en lims mekaniske egenskaber drastisk og forhindrer god kontakt med overfladen. Dette begrænser stærkt udviklingen af ​​injicerbare klæbemidler til våde miljøer, såsom menneskekroppen – reparation af blødt væv og sårlukning ville have meget at vinde ved udviklingen af ​​lim til at erstatte patient- og kirurg-uvenlige teknikker såsom suturering og hæftning.

Inspireret af naturen

Trykfølsomme klæbemidler virker effektivt på næsten enhver tør overflade. Men så snart overfladen bliver våd, dens ydeevne er stærkt undermineret. Imidlertid, denne udfordring blev løst for længe siden af ​​mange naturlige organismer som muslinger og sandslotsorme. Disse undervandsvæsner er i stand til at frigive en flydende fase under vandet. Dette stof hærder successivt på grund af en ændring i miljøforholdene (pH, ionstyrke), gør det muligt for organismerne at binde sig til overflader. Den naturlige lim er hovedsageligt sammensat af modsat ladede proteindomæner og lagret i form af komplekst koacervat, en væske- og vandublandbar fase. Forskere fra Wageningen Physical Chemistry and Soft Matter-gruppen har brugt disse væsner som inspirationskilde til udviklingen af ​​en ny lim, der løser de fleste udfordringer forbundet med undervandsadhæsion.

Klæbemidlet fremstilles ved at blande vandige opløsninger af modsat ladede polymerer modificeret med termofølsomme enheder. Materialet, som er væskelignende ved stuetemperatur, bliver straks til et fast stof, når temperaturen stiger over 32 grader C, når de termofølsomme kæder samles og kollapser, gør limen meget hårdere.

Ved test under vandet, materialet viser imponerende klæbeegenskaber, klæber stærkt til overflader som glas, teflon eller ladede overflader. Den udviklede lim er derfor en ideel kandidat til limning af væv inde i den menneskelige krop, hvor temperaturen i omgivelserne ville udløse en øjeblikkelig indstilling uden indsættelse af yderligere kemiske stoffer. Ud over det, materialet er let at injicere, på grund af dens lave viskositet ved stuetemperatur, og spredes ikke i miljøet, da det er ublandbart med vand.

Forskerne arbejder nu på at optimere materialets egenskaber for at opnå en endnu bedre ydeevne, som giver dem mulighed for at begynde at teste klæbeegenskaberne på ægte biologisk væv.