Con un pequeño golpe de electricidad, Los ingenieros biomédicos de la Universidad Tecnológica de Michigan llevan un prototipo de pegamento inteligente submarino de pegajoso a no en siete segundos.

Activar y desactivar la adhesión es lo que hace que un pegamento sea inteligente. Una cosa es hacer esto al aire libre y otra muy distinta bajo el agua. Inspirado en la naturaleza, Los catecoles son compuestos sintéticos que imitan las proteínas húmedas pero todavía pegajosas secretadas por los mejillones y ofrecen una promesa para los adhesivos inteligentes que funcionan en el agua. La tecnología podría ayudar con el pegamento bajo el agua, gasas de heridas, accesorios protésicos o incluso la fabricación de piezas de automóviles y en otras manufacturas.

Bruce Lee, profesor asociado de ingeniería biomédica en Michigan Tech, es parte del Programa de Jóvenes Investigadores (YIP) de la Oficina de Investigación Naval (ONR) y mostró cómo usar el pH para fabricar adhesivos submarinos inteligentes. Junto con el investigador de doctorado Saleh Akram Bhuiyan, Lee desarrolló un nuevo método usando una corriente eléctrica para apagar la adhesión de un material que contiene catecol.

Los hallazgos del equipo salieron en el Revista de la Sociedad Química Estadounidense y detalló la parte más pegajosa del proceso:la creación de una prueba mecánica de contacto repetible que puede medir la adhesión antes y después de una descarga eléctrica.

"Mucha gente ha estado usando catecol para imitar los mejillones y sus proteínas adhesivas, pero aplicar electricidad para desactivarlo es nuevo, "Dijo Lee." Es más conveniente que usar el pH como el que usábamos antes y debería ser más fácil de integrar con dispositivos electrónicos, lo que significa que la desconexión podría automatizarse y podría ser tan simple como presionar un botón ".

Algún día, los adhesivos de catecol pueden ayudar a unir equipos a los cascos de los submarinos, pero probar prototipos en equipos de buceo no es la forma en que se crea la nueva tecnología. En lugar de, Lee y Bhuiyan necesitan controlar un conjunto de variables en un pequeño espacio de laboratorio. Tan simple como suena hacer pasar una corriente a través de un material y comprobar su adherencia es bastante difícil de hacer una y otra vez.

Bhuiyan desarrolló una configuración que utiliza una esfera de titanio y un electrodo de alambre de platino para aplicar estimulación eléctrica al adhesivo que está en contacto con la esfera en presencia de agua salada. Este método facilita el control del voltaje aplicado a través del cable, pegamento y esfera, así como qué tan salada es el agua a su alrededor. La cantidad de tiempo que se ejecuta la corriente también es importante. Con mas tiempo voltaje y sal, cuanto más se oxidan los adhesivos de catecol y menos adhesivo se vuelve. Con voltaje suficientemente fuerte, el pegamento se desprende en solo siete segundos.

"La novedad es la aplicación de la electricidad y el poco tiempo que tarda en desprenderse, ", Dijo Bhuiyan." Lo que encuentro más inusual sobre el experimento es el cambio de color. Empieza en blanco y cuando aplico la electricidad y el material se desactiva, se oxida y se vuelve de color rojo, y realmente nos gusta ver ese color rojo ".

El siguiente paso en la investigación será tomar ese rojo y tratar de convertirlo nuevamente en blanco. El sello distintivo de un pegamento inteligente no es solo desactivar la adherencia, pero volviéndolo a encender. Lee y la graduada de doctorado Ameya Narkar pudieron lograr esta hazaña jugando con el pH, que les valió el Premio de Investigación Bhakta Rath, y Bhuiyan espera aplicar las lecciones de esa investigación al uso de corriente eléctrica.

Desde vendajes indoloros hasta pegamento subacuático, desde equipos de automoción hasta prótesis, Los adhesivos que contienen catecol son materiales versátiles y prometedores.