چسبندگی موثرتر نانولوله‌های کربنی نسبت به پای مارمولک

پژوهشگران موسسه فناوری رنسلار و دانشگاه آرکون، مرحله اصلی در ساخت نوارچسبهای مارمولکی که قدرت چسبندگی آنها چهار برابر نوع طبیعی آن است را پشت سر گذاشتند. در این مطالعه محققان فرآیندی را جهت ساخت سطوح پلیمری پوشیده از تارهای نانولوله‌ کربنی تشریح کردند.

تقلید و شبیه‎سازی از پای مارمولک که توانایی فوق‎العاده‎ای برای بالا
رفتن از دیوار و سقف دارد همواره مورد توجه محققان بوده است.

پژوهشگران موسسه فناوری رنسلار و دانشگاه آرکون، مرحله اصلی در ساخت
نوارچسبهای مارمولکی که قدرت چسبندگی آنها چهار برابر نوع طبیعی آن است را
پشت سر گذاشتند.

در این مطالعه محققان فرآیندی را جهت ساخت سطوح پلیمری پوشیده از تارهای
نانولوله‌ کربنی تشریح کردند.

نانولوله‌ها به تقلید از تارهای میکروسکوپی پای مارمولک با هر سطحی که با
پای جانور در تماس باشد پیوند ضعیفی برقرار می‎کنند؛ بطوریکه با حرکت دادن
پا، این پیوندها براحتی جدا می‎شوند.

دانشمندان در مرحله اول یک نمونه انعطاف‌پذیر اولیه تهیه کردند که می‎تواند
خاصیت متناوب چسبندگی و غیرچسبندگی بهتری نسبت به پای مارمولک از خود نشان
دهد. سپس این ماده را بصورت یک نوار چسب درآوردند که می‎تواند بر روی سطوح
مختلف از جمله تفلون بکار رود.
 

(A) تصویر میکروسکوپ نوری پای مارمولک که لوبهای زیادی
از پا را نشان می‎دهد. (B) تصویرSEM پای مارمولک که صدها پرز کوچک را نشان
می‌دهد. (E-H) تصویرSEM مواد سنتزی به پهنای(E)50 (F) 100 (G) 250 و (H)
۵۰۰ میکرومتر. (C) تصویر جانبی و(D) بزرگنمایی بیشتر تصویر (C)
اکثر پژوهشگران سعی می‌کنند تا از فیلمهای نانولوله کربنی و سایر
ساختارهای الیافی بعنوان سطوحی با چسبندگی زیاد همانند پاهای مارمولک
استفاده کنند، اما این موفقیت مشروط به این است که بشر به دقت در پاهای
مارمولک مطالعه کند تا به تصور واقعی از چسبندگی و توانایی برگشت آن دست
یابد.

این محققان نشان دادند که ساختارهای چندتکه نانولوله‌ای در مقیاس میکرو
برای رسیدن به این خاصیت بی نظیر ضروری هستند. همچنین لازم است تا نانولوله
بطور عمودی با ابعاد صحیح و قابل قبول رشد داده شوند. بدین ترتیب می‌توان
با الهام از مارمولک به یک نوارچسب سنتزی دست یافت که نمونه آن تاکنون
ساخته نشده است.

نوار سنتزی، از برهمکنش‌های واندروالسی (برهمکنش‌هایی که مایعات و جامدات
را در کنار یکدیگر نگه می‌دارد) برای چسبیدن به سطوح گوناگون بدون استفاده
از ماده چسبنده استفاده می‌کند.

این ماده می‌تواند کاربردهای بیشماری از قبیل پاهای روباتهای بالارونده از
دیوار، چسبهای خشک و برگشت‌پذیر در ابزارهای الکترونیکی و سایر مکانهایی که
اغلب چسبها به خاطر وجود خلاء عمل نمی‌کنند، داشته باشد.