Pasta senza colla, elettrolita

Ricercatori americani hanno dimostrato che con colla o nastro adesivo non ci sono problemi: si possono incollare insieme i materiali anche con la forza dell'elettricità. Usando una piccola corrente elettrica, attaccano saldamente materiali morbidi, come un pezzo di pollo o un pomodoro, a un piatto duro.

Posiziona un blocco di idrogel, un pezzo di carne, aglio, cipolla, mela, banana, patata o pomodoro tra due potenti elettrodi di grafite o metallo. Quindi fai scorrere una piccola corrente elettrica per alcuni minuti a 5 volt ed eccolo lì: il tuo idrogel o il cibo si sono attaccati all'elettrodo. Rimane al suo posto anche quando la corrente non lo attraversa. Per svitarlo è sufficiente farvi passare la corrente elettrica in senso inverso.

Questo trucco di magia scientifico con il cibo è stato dimostrato da un gruppo di ricerca dell'Università del Maryland negli Stati Uniti attraverso una pubblicazione Sulla rivista ACS Science Central. La tecnologia adesiva che utilizzano si chiama elettroadesione. L'anno scorso lo stesso gruppo aveva già dimostrato di poter utilizzare l'elettroadesione Sfere morbide in idrogel Possono essere fatti aderire tra loro facendo passare una corrente di 10 volt attraverso di essi. In questo modo possono costruire strutture con queste palline.

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Adesione positiva

Una corrente elettrica può far aderire due materiali perché gli atomi e le molecole nei materiali si dispongono in modo tale che una superficie sia caricata positivamente e l'altra sia caricata negativamente. Di conseguenza, le due superfici si attraggono e si attaccano elettricamente. Questa distribuzione della carica viene mantenuta anche quando non scorre corrente attraverso di essa.

Questa disposizione del carico non funziona allo stesso modo per tutti i materiali. In questo modo non si attacca nulla alle piastre di titanio, che sono relativamente scarsi conduttori dei metalli. Anche i frutti che contengono molto più zucchero che sale, come l’uva, sono di qualità inferiore. Secondo i ricercatori, questo accade perché è necessario un materiale solido che conduca bene l'elettricità, e un materiale morbido che contenga sali. I sali disciolti si muovono nel materiale morbido sotto forma di particelle sciolte con cariche positive e negative.

Gli elettrodi realizzati in grafite o metallo ben conduttivo hanno funzionato in modo eccellente. Se attacchi un pezzo di idrogel, carne di pollo o pomodoro usando la corrente elettrica, si attaccherà fortemente. In effetti, l’idrogel a volte era così stretto che quando un ricercatore tentava di tirarlo, il gel si strappava anziché liberarsi dall’elettrodo.

Questi materiali morbidi (pollo a sinistra, pomodori a destra) si attaccano alle superfici dure inviando loro una corrente elettrica. Immagine: ACS Central Science 2024, DOI:10.1021/acscentsci.3c01593

Tuttavia, puoi facilmente separare i due materiali facendo passare una corrente elettrica attraverso di essi nella direzione opposta.

Robot morbidi

Ma non devi ancora sbarazzarti del tubo di colla e del rotolo di nastro adesivo. Questa colla elettrostatica ha principalmente applicazioni specializzate, ad esempio nella robotica morbida. Come negli esseri umani e in altri vertebrati, può essere utile combinare materiali morbidi (come pelle, tessuto muscolare o idrogel) con materiali più solidi (come ossa o cerniere metalliche). I materiali duri forniscono resistenza e struttura, mentre i materiali morbidi forniscono flessibilità e morbidezza, ad esempio quando si afferrano oggetti fragili.

Oltre alla robotica morbida, esiste anche una potenziale applicazione in applicazioni biomediche, dove la colla non è auspicabile. E per incollare insieme le diverse parti dure e morbide delle batterie.

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