En el mundo moderno, Los adhesivos se consideran en gran medida un problema resuelto. Incluso bajo el agua las colas se pueden utilizar en una amplia gama de aplicaciones marítimas.

La cosa es, simplemente no son tan efectivos.

El problema, como lo vieron los investigadores del Laboratorio de Física Aplicada Johns Hopkins, fue la lenta velocidad de curado del poliuretano. Incluso los pegamentos más resistentes tienen dificultades para manejar el agua intersticial, y la mayoría funcionan mejor en superficies pretratadas, ambos son desafíos en un entorno submarino. También suelen tardar al menos 24 horas en curarse adecuadamente. un problema obvio si lo que intentas pegar está sumergido.

"Puedes imaginar, en un medio marino, cómo la necesidad de 24 horas para curar y mantener con toda su fuerza podría ser un problema, "dijo Reid Messersmith, químico del Departamento de Investigación y Desarrollo Exploratorio (REDD) y autor principal de un nuevo artículo, titulado "Adhesivo submarino rápido que utiliza microcápsulas rellenas de reticulante y catalizador de amina". Sus hallazgos fueron publicados recientemente en Materiales poliméricos aplicados , una publicación de la American Chemical Society.

"Entonces, lo hicimos fuerte y rápido, "Messersmith continuó." De 24 horas a un minuto fue nuestro aumento de velocidad, y si puedes dejarlo reposar durante 24 horas, aguantará 10 veces la fuerza ".

El equipo examinó formas de mejorar el pegamento comercial para uso bajo el agua y descubrió que agregar un catalizador (para que se mantenga rápido) y un reticulante (para hacer que el pegamento sea fuerte) a la fórmula original del pegamento lo mejoraría. y se mantendría de inmediato. Esto no funciona en la práctica aunque, porque debe haber un ligero retraso entre el momento en que se aplica el pegamento y el momento en que comienza a curar, en caso de que necesite pegar algo más al pegamento antes de que se solidifique, por ejemplo.

La solución fue albergar el catalizador y el reticulante en una cáscara, una microcápsula similar a una cáscara de huevo. Cuando mezcla la cáscara llena con el pegamento, no pasa nada. Pero cuando se aplica una pequeña cantidad de fuerza, como frotarlo entre los dedos, las cáscaras se rompen, el catalizador y el reticulante se escapan y el pegamento solidifica inmediatamente.

El resultado es un adhesivo subacuático de curado rápido que es eficaz en una variedad de superficies, incluido el aluminio, acero inoxidable, vidrio, y plastico. El adhesivo funcionó mejor en superficies de aluminio sin tratar con una alta fuerza de unión de aproximadamente 400 libras en 60 segundos.

"Tener una presión activada, El adhesivo de alta resistencia que funciona en minutos tiene innumerables aplicaciones potenciales, "dijo Chris Hoffman, el director del proyecto en REDD y coautor del artículo. "Nuestro adhesivo funciona muy bien tanto dentro como fuera del agua, para que pueda imaginar usarlo para reparar su bote o volver a colocar las tejas. La facilidad con la que nuestras microcápsulas se pueden aplicar a un pegamento existente es una ventaja adicional significativa ".

El paso clave para hacer un aditivo de pegamento útil es eliminar los aceites y subproductos no deseados producidos al crear las microcápsulas. Como se detalla en el documento, el equipo comparó dos métodos de lavado y encontró una manera de producir un Polvo blanco fácil de manejar y estable en almacenamiento. Este polvo de microcápsulas simplemente se puede mezclar con la resina base, y solo se necesita aplicar una pequeña cantidad de fuerza para romper las cápsulas cuando las dos piezas se presionan juntas. Las microcápsulas también se producen en un método por lotes que puede ampliarse para la producción comercial, los investigadores concluyeron en el artículo.