Nauka

Przylgnąć jak małż lub żaba

Rzeczpospolita
Zainspirowani umiejętnościami zwierząt naukowcy opracowali dwa niezwykłe kleje. Głównym składnikiem jednego z nich jest substancja występująca w mózgu
Każdy wie, że małż potrafi przylepić się mocno do każdej powierzchni. Bioinżynierowie z amerykańskiego Uniwersytetu Northwestern postanowili przejrzeć sekret tej niezwykłej umiejętności. Dzięki ich pracy powstał niezwykły i najbardziej uniwersalny z wszystkich klejów.
Pracami zespołu naukowego kierował Philip Messersmith. Poddał on oględzinom cząsteczki, którym małże zawdzięczają swoją przyczepność i zauważył, że są one podobne do związku chemicznego występującego w mózgu – dopaminy. Zamówił więc zapas dopaminy i zaczął z nim eksperymentować. Wkrótce powstał nowy superklej. Oto przepis na nowatorskie lepiszcze. Najpierw dopaminę rozcieńcza się z wodą w proporcji dwóch miligramów dopaminy na jeden mililitr wody. Koszt takiego roztworu, jak twierdzi Messersmith, jest niewielki. Następnie mieszaninę poddaje się procesowi, w toku którego zmienia się kwasowość roztworu, tak że ciecz zaczyna bardziej przypominać wodę morską (pH musi wynosić ok. 8,5). W wyniku tej zmiany cząsteczki dopaminy łączą się ze sobą i powstaje polimer: polidopamina.
I już można kleić. Polidopamina łatwo przyczepi się do wszystkiego, nawet do teflonu. Według badacza nowy klej najlepiej nadaje się do pokrywania rozmaitych przedmiotów warstwami dowolnego innego materiału. Kiedy w opisanym wyżej roztworze zanurzymy jakąś rzecz, po kilku godzinach będzie ona powleczona cieniutką warstwą polidopaminy. I do tej polidopaminy z łatwością przylgnie jakakolwiek inna powłoka. – Mogę na przykład zanurzyć w roztworze swojego iPoda, potem go włożyć do roztworu soli srebra i uzyskam iPoda posrebrzanego – mówi Messersmith. Naukowiec przewiduje dla swojego kleju także znacznie poważniejsze zadania niż posrebrzanie iPodów. Twierdzi na przykład, że nowa technika powlekania przyda się przy produkcji nowoczesnych instrumentów medycznych i tzw. biosensorów, czyli czujników reagujących na obecność jednego konkretnego związku chemicznego. Więcej na temat nowego kleju przeczytać można w dzisiejszym numerze czasopisma „Science”. Również poprzedni numer „Science” zawierał opis niezwykłego lepiszcza, ale inspirowanego nie małżami, lecz żabami. Jego wynalazcami są pracownicy Hinduskiego Instytutu Technologicznego Kanpur.Żaby drzewne potrafią błyskawicznie przykleić się do liścia lub gałęzi, a potem odczepić się bez utraty lepkości swoich kończyn. W palcach żab są maleńkie kanaliki wypełnione lepkim płynem. Inżynierowie stworzyli więc coś podobnego, taśmę usianą kanalikami dziesięć razy cieńszymi niż włos. Testy pokazały, że naklejkę, do której wytworzenia użyto nowego materiału, można nakleić i odkleić 25 razy i nie utraci ona swojej lepkości. Hinduska taśma klejąca ma wadę: niezbyt mocno klei. Jest trochę mniej lepka niż zwykły scotch. Ale naukowcy zaznaczają, że to dopiero wstępna wersja wynalazku i że na pewno uda się im taśmę znacznie ulepszyć. O kleju z dopaminy biomaterials.bme.northwestern.edu
Źródło: Rzeczpospolita

REDAKCJA POLECA

NAJNOWSZE Z RP.PL