Xavier Boyer
Les formulations adhésives en instance de brevet développées à l’Université Purdue à partir de composants entièrement durables et d’origine biologique établissent des liaisons qui se renforcent sous l’eau ou exposées à des disorders humides.
Gudrun Schmidt, professeur agrégé de pratique au département de chimie de Purdue, et une équipe de chercheurs ont développé les formulations à partir de zéine, une protéine présente dans le maïs, et d’acide tannique. Un write-up sur les recherches de l’équipe a été publié dans la revue à comité de lecture ACS Utilized Materials & Interfaces.
Les formulations adhésives pourraient être développées et utilisées dans la restauration des récifs coralliens et avoir des apps dans les industries de la building, de la fabrication, biomédicale, dentaire, alimentaire et cosmétique.
In addition fort dans l’eau
Schmidt et ses collègues ont mené des expériences adhésives sous-marines sur leurs formulations, en utilisant différentes surfaces et différentes eaux, notamment l’eau de mer, la remedy saline, l’eau du robinet et l’eau déminéralisée.
“Il est intéressant de noter que le form d’eau n’influence pas beaucoup les performances, mais le style de substrat oui”, a déclaré Schmidt. “Un résultat inattendu supplémentaire était l’augmentation de la power d’adhésion avec le temps lorsqu’elle était exposée à l’eau, contredisant les expériences générales de travail avec des colles traditionnelles à base de pétrole. L’adhésion initiale sous l’eau était as well as forte que celle sur une paillasse, ce qui suggère que l’eau aide à faire adhérer la colle sous l’eau. ”
Une peau protectrice se forme à la area des adhésifs lorsqu’ils sont placés sous l’eau, ce qui empêche l’eau de pénétrer immédiatement dans le reste du matériau.
“Mais une fois la peau en area, elle pourrait être brisée pour accélérer la formation de liaisons”, a déclaré Schmidt.
Les expériences ont également indiqué une liaison maximale à environ 30 degrés Celsius, puis une autre augmentation à des températures in addition élevées.
Schmidt a déclaré que le processus de fabrication des formulations adhésives est court docket.
“Nous pouvons utiliser des matériaux végétaux peu coûteux et issus de sources durables pour fabriquer des gallons de colle en quelques heures”, a déclaré Schmidt. “Les adhésifs sont très simples à réaliser en laboratoire ou en extérieur, partout sur la planète.”
La demande de formulations non toxiques
Schmidt a déclaré que d’autres chercheurs formulent des adhésifs qui imitent les colles utilisées par les moules, les balanes, les huîtres et les vers de châteaux de sable pour adhérer au fond marin et à d’autres surfaces humides. Toutefois, ces formulations les in addition performantes sont entièrement synthétiques.
“De longues synthèses utilisant des produits chimiques agressifs pourraient freiner leur développement futur”, a déclaré Schmidt. « La non-toxicité, les matériaux provenant de sources durables et l’impact environnemental minimum sont de additionally en as well as demandés. Par conséquent, plusieurs groupes se sont tournés vers le développement de nouveaux systèmes adhésifs et la refonte d’anciens systèmes adhésifs en utilisant une chimie bioinspirée ou biosourcée. »
La demande croissante de matériaux non toxiques a conduit à la création d’adhésifs destinés aux purposes biomédicales. Les colles obtenues ont des propriétés similaires à celles des tissus mous. Schmidt a déclaré que les adhésifs biosourcés ont d’autres purposes.
“Une fois le domaine in vivo et biomédical laissé de côté, il existe tout un monde d’autres applications nécessitant des métaux, des plastiques, du bois et des substrats inorganiques qui ont besoin d’adhésifs pour fonctionner en présence d’eau”, a déclaré Schmidt. « Les apps alimentaires, orales et cosmétiques sont moins restrictives en ce qui concerne la pureté des matières premières. Les polymères de qualité alimentaire peuvent souvent être utilisés pour fabriquer des adhésifs humides. Nous travaillons également sur des programs dentaires, en essayant de créer des liaisons dans cet environnement humide et difficile. “.
Restauration des récifs coralliens
Schmidt a déclaré qu’une autre software particulièrement intrigante des formulations adhésives en occasion de brevet développées par Purdue est la restauration des récifs coralliens.
“Il y a plusieurs efforts majeurs dans le monde pour planter de jeunes coraux pour remplacer les buildings déjà mortes”, a déclaré Schmidt. “Un obstacle majeur à ces endeavours est le manque d’adhésifs sous-marins adaptés à cette software.”
Schmidt et son équipe de recherche travaillent avec la Coral Restoration Basis et envoient diverses formulations à tester.
“Nous avons récemment visité les Florida Keys pour tester quelques formulations dans des seaux remplis d’eau de mer”, a déclaré Schmidt. “C’est formidable de voir notre travail en dehors du laboratoire de recherche et dans le monde réel et humide.”
La Coral Restoration Foundation recherche constamment la méthode la in addition efficace et la plus efficace pour transplanter des coraux sur des web sites récifaux, a déclaré Phanor H. Montoya-Maya, responsable du programme de restauration des coraux au CRF.
“Disposer de différentes possibilities signifie que différentes espèces et habitats peuvent être transplantés avec des résultats positifs”, a déclaré Montoya-Maya. « Des collaborations scientifiques comme celle-ci nous permettent de tester et d’affiner les méthodes avant de généraliser la restauration. Les résultats préliminaires sur le terrain sont très encourageants, et nous continuerons à fournir des commentaires aux chercheurs de Purdue pour garantir que le produit remaining réussit systématiquement dans plusieurs objectifs de restauration.
Schmidt a divulgué les formulations adhésives au Purdue Innovates Business office of Technology Commercialization, qui a déposé une demande de brevet pour protéger la propriété intellectuelle.
