Los científicos han desarrollado una nueva estructura adhesiva que mejora la adherencia, incluso en superficies rugosas. La adherencia está involucrada siempre que los componentes industriales se muevan sin dejar residuos. Pero las superficies de estos objetos nunca son completamente lisas. Incluso aquellas superficies que parecen lisas para el ojo humano tienden a ser rugosas cuando se observan con un microscopio. Los científicos del Instituto Leibniz de Nuevos Materiales han desarrollado una nueva estructura adhesiva que garantiza la adhesión, incluso en este tipo de superficies rugosas. Determinaron que la combinación de materiales duros y blandos se adhiere significativamente mejor a las superficies rugosas en comparación con las estructuras producidas a partir de un solo material blando.

Como resultado, Los procesos de manipulación industrial se pueden mejorar y hacer más seguros. Adicionalmente, los materiales son prometedores para aplicaciones en la piel, como cierres de heridas autoadhesivos o "wearables", computadoras en red que se pueden aplicar directamente a la piel. Los científicos presentaron sus hallazgos en Materiales e interfaces aplicados .

Como parte de sus investigaciones, Los científicos de la investigación desarrollaron pilares de dos milímetros como un sistema modelo y los pusieron en contacto con superficies rugosas. Usaron la fuerza requerida para despegar el pilar nuevamente como medida de adherencia. "Los pilares que usamos estaban hechos de un material duro, pero sus extremos tenían una capa de plástico blando. Para despegar este pilar, necesitábamos aplicar una fuerza que era cinco veces mayor en comparación con despegar un pilar compuesto completamente de material blando. Por lo tanto, claramente se adhiere mejor, "explica René Hensel, el subdirector de la división del programa de microestructuras funcionales.

Los científicos de la investigación establecieron que la calidad de la adherencia corresponde a la suavidad y delgadez del recubrimiento aplicado a los extremos de los pilares. Cuanto más suave sea el material, cuanto mejor sea su capacidad para adaptarse a superficies rugosas. El hecho de que la fuerza adhesiva se correlacione con lo delgado que es el recubrimiento va de la mano con la formación retardada de grietas durante el contacto:la estructura adhesiva se desprende de la superficie cada vez que se forma una grieta. Estas grietas tardan más en formarse debido a la reducción de los picos de tensión. Como resultado, las grietas y el desprendimiento solo ocurren bajo cargas más altas. "Asombrosamente, cuanto más fina es la capa, cuanto más pronunciado este fenómeno, "agrega Hensel. La adhesión también se ve afectada por la forma, cómo se combinan dos materiales de dureza variable. Una capa límite redondeada entre ambos materiales mejora la adhesión. Esto también parece afectar la formación de grietas.

El grosor del revestimiento suave debe coincidir simultáneamente con el grado de rugosidad:"La superficie del papel tapiz de astillas de madera es mucho más rugosa que la piel, por ejemplo, Entonces, para que algo se adhiera al papel tapiz de astillas de madera, debe seleccionarse un recubrimiento suave mucho más grueso en comparación con la adhesión a la piel, ", dice Hensel. Los científicos de investigación están actualmente muy interesados ​​en la adhesión a la piel. Esto es fundamental para la investigación futura, ya que parece jugar un papel particularmente importante en el desarrollo de" wearables ", así como para el tratamiento de heridas.