Bei der Herstellung von Kleidung , Möbel, Geräte und alle anderen Dinge Leim verwendet wird. Es kann sich in Zusammensetzung und Zweck unterscheiden: Einige kleben Stoffe gut, andere Metalle und wieder andere – Holz und so weiter. Heute gibt es sogar Klebstoffe, die Strom leiten können. Je stärker der Klebstoff verschiedene Objekte miteinander verbindet, desto besser, weshalb Wissenschaftler ständig neue Verbindungen entwickeln. Kürzlich gaben Wissenschaftler des US-Energieministeriums (ORNL) bekannt, dass ihnen der stärkste Klebstoff der Welt gelungen ist. Der Hauptbestandteil der neuen Komposition ist Styrol-Ethylen-Butylen-Styrol (SEBS), das seit langem in einer breiten Palette von Produkten von Zahnbürsten bis hin zu Windeln verwendet wird. Durch den Einsatz der dynamischen Vernetzungstechnologie wurden der Substanz neue Eigenschaften verliehen. Klingt kompliziert, aber schauen wir mal, wie der neue Kleber funktioniert – er soll angeblich bis zu 136 Kilogramm schwere Lasten in der Luft halten können.
Forscher demonstrieren die Kraft eines neuen Klebers
Wie funktioniert Klebstoff?
Lassen Sie uns zunächst kurz verstehen, wie Klebstoff Materialien miteinander verbindet. Seine Arbeit basiert auf zwei physikalischen Phänomenen. Die erste heißt Adhäsion– dies ist die Adhäsion der Oberflächen von Festkörpern und Flüssigkeiten mit Hilfe intermolekularer Wechselwirkungen. Die Haftung kann beobachtet werden, indem zwei saubere und ebene Glasscheiben so übereinander gelegt werden, dass keine Luft zwischen ihnen verbleibt. Sie werden zusammenhalten, weil intermolekulare Kräfte ins Spiel kommen, die nur auf kurze Distanzen wirken. Wenn Sie jedoch zwei Kartonblätter zusammenfügen, wird dies nicht passieren, da die Unregelmäßigkeiten auf ihnen es Ihnen nicht erlauben, die Blätter nahe genug zusammenzubringen, damit die intermolekularen Bindungen funktionieren.
Kleber haben je nach Verwendungszweck unterschiedliche Zusammensetzungen
Zum Verbinden zweier Materialien reicht die Haftung allein nicht aus, da die Verbindungskraft gering ist. Um die Verbindung zu stärken, brauchen Sie Kohäsion – Anziehung zwischen Molekülen. Der Klebstoff dient als Substanz, die sowohl eine hohe Haftung als auch eine ausreichende Kohäsion bereitstellt. Der Kleber benetzt die Oberfläche gut und dringt in alle kleinsten Unebenheiten ein. Dann härtet es unter dem Einfluss äußerer Faktoren aus. Diese Faktoren sind unterschiedlich, einige Klebstoffe härten bei Kontakt mit Luft aus, andere unter Sonnenlicht und so weiter.
Siehe auch: “Sekundenkleber” aus Schlangengift stoppt Blutungen in 45 Sekunden
Der stärkste Kleber der Welt
Amerikanische Wissenschaftler teilten mit, dass sie den stärksten Kleber hergestellt haben – ein Tropfen kann Fracht mit einem Gewicht von bis zu 136 Kilogramm in der Luft halten. Es verwendet Styrol-Ethylen-Butylen-Styrol als Polymer, das in einer Vielzahl von Produkten enthalten ist. Durch dynamische Vernetzung, bei der eine Brücke zwischen normalerweise inkompatiblen Strukturen hergestellt wird, mischten sie es mit Borsäureestern. Das entwickelte Verbundmaterial wurde SiNP genannt. Dank der Verwendung von Borsäureestern kann der Klebstoff wiederverwendet werden, da sie das Bilden und Lösen bereits bestehender Verbindungen ermöglichen.
Der neue Klebstoff kann zum Verbinden verschiedener Materialien verwendet werden
Laut den Autoren der wissenschaftlichen Arbeit lassen sich mit Klebstoff die unterschiedlichsten Materialien wie Glas, Aluminium, Stahl und so weiter verbinden. Bei den Tests verglichen sie den SiNP-Kleber mit verschiedenen Klebstoffen, die es im Handel zu kaufen gibt. Das entwickelte Material erwies sich als das stärkste – um das oben genannte Gewicht von 136 Kilogramm zu halten, reicht ein Tropfen von einem Quadratzentimeter. Der Kleber zeigte eine weitere wichtige Eigenschaft in Form von Effizienz selbst bei Temperaturen bis zu 204 Grad Celsius. Die Forscher glauben, dass der Klebstoff aufgrund dieser Eigenschaften beim Bau von Autos, Raumfahrzeugen und anderen komplexen Strukturen nützlich sein kann. Derzeit versuchen Wissenschaftler, die bereits vorhandenen Eigenschaften zu verbessern und bereiten ihn für eine kommerzielle Freigabe vor.
Aufgrund seiner Zusammensetzung ermöglicht Ihnen dieser Klebstoff, zu reparieren oder zu korrigieren kostspielige Fehler. Es kann auch zur Wiederverwendung recycelt werden, folgerten die Forscher.
Es gibt viele Möglichkeiten, Materialien zu verbinden. Bei der Herstellung medizinischer Masken wird also Ultraschallschweißen verwendet. Es mag den Anschein haben, dass dies eine sehr komplexe Technologie ist, aber tatsächlich ist alles einfach. Mein Kollege Lyubov Sokovikova hat ausführlich darüber gesprochen – hier ist der Link.