"Keo siêu kết dính" tạo ra các liên kết mới ở cấp độ phân tử

Hiện nay, các sản phẩm keo dính thường được sử dụng để gắn nhãn dán lên xe ô tô hoặc được sử dụng trong nghệ thuật trang trí và thủ công, tuy nhiên, mức độ kết dính của nhiều loại vật liệu chưa thực sự mang lại hiệu quả như mong đợi. Trong một nghiên cứu mới đây, các nhà khoa học ở Canada đã giới thiệu một công thức mới, trong đó, họ sử dụng các liên kết cực mạnh ở cấp độ phân tử để tạo ra các liên kết mới, giúp tăng hiệu quả kết dính.

Nghiên cứu được thực hiện bởi nhóm các nhà khoa học vật liệu tại trường Đại học British Columbia và Đại học Victoria, kết quả là đã mô tả được vật liệu mới là một chất keo siêu kết dính. Chìa khóa cho công thức mới là hiện tượng liên kết chéo - quá trình xảy ra khi các phân tử được thiết kế đặc biệt tiếp xúc với nhiệt độ hoặc tia UV - sóng điện từ có bước sóng dài, gây ra một loại phản ứng hóa học mới.

Các nhà nghiên cứu cho biết: "Các phân tử này có thể được kích hoạt bằng nhiệt hoặc phản ứng quang hóa để tạo thành các phân tử carben dễ dàng chèn vào các liên kết carbon-hydro polymer, từ đó, tạo thành liên kết ngang".

Các liên kết ngang có vai trò làm tăng khả năng gắn kết những chất liệu khác nhau cùng khả năng chống va đập và chống ăn mòn hiệu quả hơn. Công nghệ mới còn có thể được “áp dụng rộng rãi” nhằm kết dính chất liệu nhựa dẻo và sợi tổng hợp, các loại chất liệu mà khi sử dụng các loại keo dán công nghiệp hiện đang có sẵn trên thị trường không đem lại hiệu quả.

GS. Abbas Milani, tác giả chính của nghiên cứu cho biết: “Chất kết dính này thực chất là polyetylen mật độ cao, một loại nhựa polyolefin nhiệt dẻo được sản xuất bằng copolymerization ethylene quan trọng thường được sử dụng trong sản xuất các sản phẩm chai lọ, ống, màng địa kỹ thuật, gỗ nhựa và nhiều ứng dụng khác. Trên thực tế, việc sử dụng các loại keo công nghiệp có sẵn trên thị trường nhằm kết dính các loại chất liệu này thường không mang lại hiệu quả, do đó, công nghệ của chúng tôi hiển nhiên trở thành một nền tảng ấn tượng cho một loạt các ứng dụng quan trọng”.

Theo chia sẻ của nhóm nghiên cứu, một trong những ứng dụng hứa hẹn của công nghệ siêu kết dính của họ là vai trò làm chất liên kết giúp tăng độ bền cho các sản phẩm may mặc. Nhóm đã hợp tác với các nhà nghiên cứu khác về việc thử nghiệm ứng dụng trên các loại trang phục mới, bao gồm cả áo giáp cơ thể hay còn gọi là áo giáp cá nhân hiệu suất cao với khả năng bảo vệ đạn đạo hiệu quả.

Wulff cho biết: “Bằng cách sử dụng công nghệ có liên kết chéo này, chúng tôi có thể kết hợp hiệu quả hơn các loại vải khác nhau để tạo ra những trang phục thế hệ tiếp theo có khả năng được sử dụng trong điều kiện môi trường khắc nghiệt. Ngoài ra, các loại vải có liên kết ngang thường có độ bền rất cao”.

Tuy nhiên, tiềm năng của vật liệu keo siêu dính mới còn có thể được mở rộng và áp dụng hiệu quả trong nhiều ứng dụng khác, bao gồm: cấy ghép y học hiệu quả, hệ thống ống nước gia dụng chắc, bền hoặc đơn giản là chất phụ gia để tăng hiệu suất cho tất cả các loại sản phẩm thông thường.

Milani chia sẻ: “Chúng tôi thậm chí bắt đầu nghĩ tới việc sử dụng vật liệu như một công cụ nhằm gắn kết nhiều chất liệu nhựa khác nhau với nhau, đây là một thách thức lớn trong quá trình tái chế nhựa và vật liệu tổng hợp của chúng. Nhiều nhà hóa học và kỹ sư vật liệu composite đang nỗ lực cải thiện vật liệu nhằm gia tăng độ chắc, độ bền của các sản phẩm vật dụng hằng ngày”.

Nguồn: https://newatlas.com/materials/hyper-glue-adhesive-molecular-level-bonds/, 12/2019