Taśma, czerpiąca inspirację ze starożytnej techniki wycinania papieru, łączy w sobie mocne sklejanie materiałów z łatwym usuwaniem.
Inżynieria materiałowa kluczem do budowy świata jutra
Nasze rosnące pojęcie na temat zachowania materiałów, fizyki i ekologii pozwala tworzyć nowe materiały konstrukcyjne i tkaniny, o jakich moglibyśmy tylko pomarzyć przed laty. Ekologiczne kleje równie mocne, co syntetyczne, zaawansowane tkaniny inspirowane fauną czy inteligentny beton to tylko wycinek tego, dokąd może zaprowadzić nas nowoczesna inżynieria materiałowa, chemia i fizyka. Najnowszym, szczytowym osiągnięciem tych dziedzin jest zaś… supermocna taśma, która jest jednocześnie prosta w odklejeniu, stworzona przez zespół Virginia Tech.
Kirigami to japońska forma sztuki, w której szczeliny są strategicznie wycinane w płaskich arkuszach papieru w taki sposób, że papier przybiera trójwymiarowy kształt po pociągnięciu z dowolnego końca. W ostatnich latach zaczęto wykorzystywać ją do takich innowacji, jak chwytaki robotów czy antypoślizgowe uchwyty. Taśma stworzona przez VT wykorzystuje tę samą technikę — rzędy nacięć w kształcie litery U na arkuszu dostępnej w handlu taśmy samoprzylepnej sprawiły, że przy próbach odklejenia od strony nacięcia taśma wykazywała 60 razy większą siłę klejenia niż konwencjonalne środki klejące. Jednakże po pociągnięciu w przeciwnym kierunku taśma schodziła bardzo łatwo.
Inżynieryjne cięcie może zmusić ścieżkę rozdzielania kleju do cofnięcia się w określonych miejscach, co nazywamy odwrotną propagacją pęknięć, dzięki czemu klej jest bardzo mocny. Ale odrywając się w przeciwnym kierunku, zawsze przesuwa się do przodu, co ułatwia usuwanie. To dość nietypowe zachowanie, ale bardzo przydatne jest tworzenie mocnych, ale możliwych do usunięcia klejów.
profesor Michael Bartlett, lider zespołu
Taśma mocna, ale delikatna
W testach laboratoryjnych ciężka cegła była wielokrotnie upuszczana na kartonowe pudła, które zostały zaklejone od góry zwykłą taśmą oraz ciętą taśmą kirigami. Podczas gdy ta pierwsza poddała się po zaledwie dwóch upadkach – pozwalając na zawalenie się pudełka – druga wytrzymała co najmniej pięć upadków. Co ważne, stwierdzono również, że różne kształty i rozmiary nacięć lepiej sprawdzają się w przypadku różnych rodzajów taśm.
Oprócz zastosowania w bezpiecznych, ale łatwych do otwarcia pudełkach, inne możliwe zastosowania tej techniki obejmują chwytaki robotów, urządzenia do monitorowania stanu zdrowia, które można nosić, oraz produkty zoptymalizowane pod kątem łatwego recyklingu.
Więcej o nowej taśmie można przeczytać w oficjalnej publikacji naukowej zespołu.
