據(jù)外媒報(bào)道，美國(guó)密歇根理工大學(xué)（Michigan Technological University）的生物醫(yī)學(xué)工程師們只需輕輕一擊電流，就能在七秒鐘內(nèi)將水下智能膠水原型機(jī)從粘性狀態(tài)變成不具粘性。

讓膠水變得智能的方法是能夠自如啟用和消除粘性，在露天環(huán)境下能夠順利做到，但是在水下做到卻是另一回事。受自然啟發(fā)，密歇根理工大學(xué)研究人員發(fā)現(xiàn)兒茶酚是一種合成復(fù)合物，模仿了貽貝分泌的雖然濕潤(rùn)但具粘性的蛋白質(zhì)，為研發(fā)在水下工作的智能粘合劑提供了基礎(chǔ)。該技術(shù)有助于用于制造水下膠水、傷口敷料、假肢附件、甚至汽車(chē)零部件以及用于其他制造業(yè)。

密歇根理工大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系副教授Bruce Lee是海軍研究辦公室（ONR）青年研究員項(xiàng)目（YIP）的一員，他展示了如何使用pH值來(lái)制作智能水下粘合劑。與博士研究員Saleh Akram Bhuiyan合作，Lee研發(fā)了一種新方法，使用電流來(lái)啟用和消除含有兒茶酚的物質(zhì)的粘性。

該研究小組創(chuàng)建了一種可重復(fù)的接觸力學(xué)測(cè)試，可以測(cè)量施加電流前后，粘合劑的粘性程度。

Lee表示：“很多人都在使用兒茶酚模仿貽貝及貽貝的粘性蛋白質(zhì)，但是采用電來(lái)消除其粘性是一種新方法。此種方法比我們之前采用的pH值方法更方便，而且應(yīng)該更容易與電子設(shè)備集成，意味著也可以自動(dòng)將其與電子設(shè)備分離，就像按下按鈕一樣簡(jiǎn)單?！?/p>

未來(lái)，兒茶酚粘合劑可能有助于將設(shè)備粘附到潛艇的外殼上，但是無(wú)法在水下呼吸器中測(cè)試原型。相反，Lee和Bhuiyan需要在實(shí)驗(yàn)室中控制一組變量，雖然聽(tīng)起來(lái)很簡(jiǎn)單，但是讓電流通過(guò)一種材料，并檢查其粘性實(shí)際上是非常困難的。

Bhuiyan研發(fā)了一種裝置，采用了一個(gè)鈦球和一個(gè)鉑絲電極，對(duì)粘合劑實(shí)施電流刺激，該粘合劑在鹽水中與該鈦球接觸。此種方法可以很容易地控制電線、膠水和鈦球的電壓，以及控制鹽水的鹽度。電流運(yùn)行的時(shí)間長(zhǎng)度也很重要，隨著時(shí)間、電壓和鹽度的增加，兒茶酚粘合劑的氧化程度也會(huì)增加，粘性也會(huì)變得更弱。如果電壓足夠強(qiáng)，膠水在7秒鐘之內(nèi)就會(huì)脫落。

Bhuiyan表示：“此種方法的新奇之處在于電流的使用以及很短時(shí)間就可讓膠水脫落。我發(fā)現(xiàn)這個(gè)實(shí)驗(yàn)最不尋常的地方是顏色的變化，一開(kāi)始是白色，當(dāng)通電后，材料的粘性就會(huì)消失，被氧化成紅色?！?/p>

研究的下一步是將紅色變回白色，智能膠水的特點(diǎn)不僅是使粘合劑失去粘性，還需要讓其重新具備粘性。Lee與博士研究生Ameya Narkar通過(guò)利用pH值實(shí)現(xiàn)了這一點(diǎn)。

從無(wú)痛繃帶到水下膠水，從汽車(chē)齒輪到假肢，含兒茶酚的粘合劑都是一種多功能且具有前景的材料。（文中圖片均來(lái)自密歇根理工大學(xué)）

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