Учёные научились надёжно связывать разные типы материалов с помощью химических связей, без необходимости использовать склеивающее вещество. Эффект, получивший название электроадгезия, поможет в создании биогибридных роботов, улучшении биомедицинских имплантатов и производстве аккумуляторов нового типа.
Классический клей связывает материалы за счёт механических или электростатических сил. Скреплённые между собой поверхности трудно, а иногда практически невозможно разделить обратно. Поэтому учёные изучают методы обратимой адгезии в качестве альтернативы обычному клею. К их числу и относится электроадгезия (ЭА).
Новый эксперимент доказал, что небольшое напряжение к определённым объектам приводит к образованию химических связей, способных удерживать объекты вместе. Но главное, что изменение направления потока электронов легко разделяет два материала. ЭА позволяет удерживать вместе мягкие, противоположно заряженные поверхности. В этот раз учёные захотели проверить, способна ли технология связать твёрдый материал, такой как графит, с мягким — например, с тканью животного.
В следующем тесте авторы задействовали два графитовых электрода и акриламидный гель, создавая на несколько минут напряжение на уровне 5 В и заставляя гель постоянно прилипать к положительно заряженному электроду. Образованная химическая связь была настолько прочной, что при попытке разделить две части поверхности, исследователи попросту порвали материал.
Когда учёные меняли направление тока, графит и гель легко разделялись, позволяя материалу скрепиться со вторым типом электродов. Технологию протестировали на металлах, гелевых композициях, тканях животных, фруктах и овощах, прежде чем убедиться, что метод универсален.
Авторы эксперимента допускают, что адгезия возникает из-за химических связей, образующихся между поверхностями после обмена электронами, поскольку для возникновения ЭА твёрдый материал должен проводить электроны, а мягкий — содержать ионы солей. Кроме того, электроадгезия проявляет свои свойства даже под водой, что открывает сотрудникам исследовательских учреждений ещё больше простора для экспериментов.