Исследователи из Технического университета Вирджинии устроили соревнование по созданию новых видов клея для использования их в армированной липкой ленте. Во-первых, ставилась задача создать такой клеевой состав, который можно было бы после использования разложить на исходные компоненты и собрать вновь – то есть, полностью переработать. Во-вторых, нужен такой клей, который держит намертво, но легко удаляется без вреда для того, к чему лента была приклеена.
Первую задачу решила команда Джоша Ворча, доцента кафедры химии, которая разработала «мономатриальную» ленту. У нее два слоя с близкой химической природой, но совершенно разными физическими свойствами и функциями. Из липоевой кислоты синтезировали сверхкрупные липкие полимеры, которые после обработки кислотой получили нужные параметры адгезии и когезии. Два слоя работают сообща, но после мягкой химической реакции распадаются на исходные вещества – и клей можно сделать заново.
Команда под руководством профессора химии Джона Мэтсона изготовила полимер вида «ершик» – от центральной молекулярной цепи отходят отростки. Полимер изготовлен из молекул газа и вязкого масла, на выходе получается прозрачная пластичная масса. Если использовать ее в качестве клея, усилие на разрыв будет в 4 раза больше, чему у клея в нынешних армированных липких лентах. В ходе «перетягивания каната» для проверки прочности клея ученые и студенты порвали сам «канат», прежде чем смогли оторвать ленту.
Но в клее Мэтсона в самой молекулярной структуре заложена уязвимость – достаточно смочить вещество слабощелочным раствором и полимер разваливается на части. Правда, после этого он уже не пригоден для переработки, поэтому сейчас обе команды ищут способы объединить свои материалы.