Forskare har utvecklat en ny limstruktur som förbättrar vidhäftningen, till och med grov yta. Vidhäftning är involverad när industriella komponenter flyttas utan att lämna några rester bakom sig. Men ytorna på dessa föremål är aldrig helt släta. Även de ytor som verkar släta för det mänskliga ögat tenderar att vara grova när de observeras under ett mikroskop. Forskare vid Leibniz Institute for New Materials har utvecklat en ny limstruktur som säkerställer vidhäftning, även för dessa typer av grova ytor. De bestämde att kombinationen av hårda och mjuka material vidhäftar betydligt bättre på grova ytor jämfört med strukturer tillverkade av endast ett mjukt material.

Som ett resultat, industriella hanteringsprocesser kan förbättras och göras säkrare. Dessutom, materialen är lovande för applikationer på huden som självhäftande sårförslutningar eller "wearables-nätverksdatorer som kan appliceras direkt på huden. Forskarna presenterade sina fynd i Tillämpade material och gränssnitt .

Som en del av deras undersökningar, forskarna utvecklade två millimeter pelare som ett modellsystem och tog dessa i kontakt med grova ytor. Den använde den kraft som krävs för att skala bort pelaren igen som mått på vidhäftning. "Pelarna som vi använde var gjorda av ett hårt material, men deras ändar hade ett lager av mjuk plast. För att ta bort denna pelare, vi behövde applicera en kraft som var fem gånger större jämfört med att skala bort en pelare som helt och hållet består av det mjuka materialet. Därför, det hänger klart bättre, "förklarar René Hensel, biträdande chef för programavdelningen för funktionella mikrostrukturer.

Forskarna konstaterade att vidhäftningskvaliteten motsvarar mjukheten och tunnheten hos beläggningen som appliceras på pelarnas ändar. Ju mjukare material, desto bättre förmåga att anpassa sig till grova ytor. Det faktum att limstyrkan korrelerar med hur tunn beläggningen är går hand i hand med den fördröjda sprickbildningen vid kontakt:Limstrukturen lossnar från ytan när en spricka bildas. Dessa sprickor tar längre tid att bildas på grund av minskade spänningstoppar. Som ett resultat, sprickor och lossning uppstår endast vid högre belastning. "Förvånande, ju tunnare beläggningen är, ju mer uttalat detta fenomen, "tillägger Hensel. Vidhäftningen påverkas också av formen - hur två material med varierande hårdhet kombineras. Ett avrundat gränsskikt mellan båda materialen förbättrar vidhäftningen. Detta verkar också påverka sprickbildning.

Tjockleken på den mjuka beläggningen ska samtidigt matcha graden av grovhet:"Ytan på flis tapeter är mycket grövre än hud, till exempel, så för att något ska fästa på flis tapeter, en mycket tjockare mjuk beläggning måste väljas jämfört med vidhäftning till huden, "säger Hensel. Forskarna är för närvarande mycket intresserade av vidhäftning till huden. Detta är centralt för framtida forskning eftersom det verkar spela en särskilt viktig roll i utvecklingen av" wearables "och för behandling av sår.