Lijm die loslaat op commando

Wetenschappers in Japan hebben een nieuwe lijm ontwikkeld die kan worden in- en uitgeschakeld.

De lijm plakt aan elkaar en laat weer los, afhankelijk met welke (licht)golflengte hij wordt aangeraakt. Daarna kan het gemakkelijk worden verwijderd en weer hergebruikt, mogelijk zelfs onder water.

Tegenstrijdige eigenschappen van lijm
Bij het ontwerpen van lijmen is de uitdaging dat het goed aan elkaar plakt maar dat het ook gemakkelijk uit elkaar valt; twee tegenstrijdige eigenschappen. Hoe beter het ene hoe lastiger het andere. De ideale lijm blijft sterk tijdens het gebruik maar laat gemakkelijk weer los na gebruik.
De lijm die de Japanse wetenschappers hebben ontwikkeld lijkt de ideale eigenschappen te hebben. Het belangrijkste ingrediënt is cafeïnezuur, dat dwarsverbindingen kan vormen en breken onder verschillende golflengten van licht. In dit geval maakte het team een polymeer met cafeïnezuur, bracht het aan op een oppervlak en stelde het bloot aan UV-licht met een golflengte van 365 nanometer (nm). Dit hardt het uit tot een stevige film die sterk blijft bij kamertemperatuur. Wanneer die hechting niet langer nodig is, kan de film worden blootgesteld aan 254 nm UV-licht, dat de dwarsverbindingen breekt en terugbrengt naar zijn oorspronkelijke staat. Daarbij laat het geen residu achter op het oppervlak en verliest het geen van zijn kleefeigenschappen, waardoor het in wezen als nieuw kan worden hergebruikt.

Onder water
De onderzoekers onderwierpen de lijm aan een reeks tests, waaronder het herhaaldelijk buigen van monsters en het optillen van een gewicht van 40 kg (88 lb), wat het 72 uur lang kon doen zonder tekenen van breken. In andere tests gebruikten ze het om gebarsten siliciumbuizen te repareren en vervolgens onder hoge druk water erdoorheen te laten lopen. In vervolgtests toonde het team aan dat het zelfs onder water kan worden gebruikt. Magnetische nanodeeltjes werden ingebed in de lijm, die opwarmen wanneer een magnetisch veld wordt aangebracht, waardoor de lijm met het substraat wordt versmolten.

Duurzaam
De wetenschappers zeggen dat dit materiaal een breed scala aan toepassingen kan hebben, waardoor producten aan het einde van hun levensduur gemakkelijker kunnen worden gedemonteerd tot componenten en kunnen worden omgezet in nieuwe producten.
Het onderzoek werd gepubliceerd in het tijdschrift Advanced Functional Materials.