Situazioni difficili: un vantaggio per la scienza dei polimeri

Dec 28, 2023

Ricercatori giapponesi hanno trovato un modo per rendere appiccicosi i polimeri industriali senza l'uso di colla o altre sostanze leganti.

AsianScientist (7 gennaio 2019) – In uno studio pubblicato sulla rivista Scientific Reports, gli scienziati giapponesi riportano un metodo per rendere appiccicosi i polimeri industriali senza la necessità di adesivi.

Essendo leggeri, resistenti e non reattivi, i polimeri come la plastica e la gomma sono utili in molti aspetti della vita moderna. Tuttavia, questi polimeri devono essere trattati con prodotti chimici o adesivi corrosivi per aiutarli ad attaccarsi ad altri materiali.

Nel presente studio, i ricercatori guidati dal professore assistente Yuji Ohkubo dell'Università di Osaka, in Giappone, hanno trovato un modo per creare polidimetilsilossano (PDMS) "appiccicoso", un polimero a base di silicio, e politetrafluoroetilene plastico "appiccicoso" (PTFE) modificando le superfici di entrambi i materiali.

Il PTFE è stato trattato con plasma a 200 gradi Celsius, che ha rivelato gruppi funzionali contenenti ossigeno sulla sua superficie. D’altra parte, il PDMS è stato bombardato con un getto di plasma, prodotto forzando plasma di azoto o aria attraverso un piccolo foro. Il getto di plasma rompe i legami silicio-carbonio sulla superficie e li converte in silanolo.

Sotto alta pressione, si formano legami idrogeno e covalenti tra il silanolo e i gruppi funzionali contenenti ossigeno sul PTFE trattato, cucendo insieme PDMS e PTFE anche in assenza di adesivi.

I materiali combinati mostrano anche proprietà sinergiche come una maggiore resistenza chimica e una migliore repulsione dello sporco. Inoltre, se i produttori di polimeri desiderano fabbricare un prodotto finale trasparente, il PTFE può essere sostituito dal perfluoroalcossi alcano.

Il team ha inoltre dimostrato che quando anche il retro del PDMS è sottoposto al trattamento con getto di plasma, può legarsi al rame e persino al vetro. Come un nastro biadesivo estremamente resistente, questo sandwich a tre strati consente ai polimeri di aderire in modo pulito ad altri materiali utili.

“Il PDMS è ampiamente utilizzato in medicina, ad esempio nei chip microfluidici. Potrebbero esserci enormi vantaggi nel rendere sia il PTFE che il PDMS più versatili per le tecnologie mediche e alimentari attraverso l’adesione senza adesivo”, ha affermato il coautore dello studio, il professor Katsuyoshi Endo dell’Università di Osaka.

L'articolo può essere trovato su: Ohkubo et al. (2018) Adesione senza adesivo tra fluoropolimeri trattati al plasma termoassistito (PTFE, PFA) e polidimetilsilossano trattato con getto di plasma (PDMS) e sua applicazione.

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Fonte: Università di Osaka. Dichiarazione di non responsabilità: questo articolo non riflette necessariamente le opinioni di AsianScientist o del suo staff.

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Asian Scientist Magazine è una pluripremiata rivista di scienza e tecnologia che mette in risalto le notizie di ricerca e sviluppo dall'Asia a un pubblico globale. La rivista è pubblicata da Wildtype Media Group con sede a Singapore.

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