Vidhäftning under vattnet är tekniskt utmanande på grund av närvaron av vatten, den värsta fienden för något lim. Nu, forskare från Wageningen University &Research har utvecklat ett injicerbart lim som kan bindas till många ytor under vattnet.

Vatten försvagar drastiskt de mekaniska egenskaperna hos ett lim och förhindrar god kontakt med ytan. Detta begränsar starkt utvecklingen av injicerbara lim för våta miljöer, såsom människokroppen-mjukvävnadsreparation och sårstängning skulle ha mycket att vinna på utvecklingen av lim för att ersätta patient- och kirurg-ovänliga tekniker som suturering och häftning.

Inspirerad av naturen

Tryckkänsliga lim fungerar effektivt på nästan vilken torr yta som helst. Men så snart ytan blir våt, dess prestanda undergrävs kraftigt. Dock, denna utmaning löstes för länge sedan av många naturliga organismer som musslor och sandslottmaskar. Dessa undervattensvarelser kan släppa ut en vätskefas under vattnet. Detta ämne härdar successivt på grund av en förändring av miljöförhållandena (pH, jonstyrka), gör det möjligt för organismerna att fästa vid ytor. Det naturliga limet består huvudsakligen av motsatt laddade proteindomäner och lagras i form av komplext coacervat, en fas som inte är blandbar med vatten och vatten. Forskare från Wageningen Physical Chemistry and Soft Matter -gruppen har använt dessa varelser som en inspirationskälla för utvecklingen av ett nytt lim som löser de flesta utmaningarna i samband med vidhäftning under vattnet.

Limet framställs genom blandning av vattenlösningar av motsatt laddade polymerer modifierade med värmekänsliga enheter. Materialet, som är vätskeliknande vid rumstemperatur, förvandlas omedelbart till ett fast ämne när temperaturen stiger över 32 grader C, när de termoresponsiva kedjorna går samman och kollapsar, vilket gör limmet mycket hårdare.

Vid test under vatten, materialet visar imponerande vidhäftningsegenskaper, fastnar starkt på ytor som glas, teflon eller laddade ytor. Det utvecklade limet är därför en idealisk kandidat för limning av vävnader inuti människokroppen, där temperaturen i miljön skulle utlösa en omedelbar inställning utan att några ytterligare kemiska arter införs. Utöver det, materialet är lätt att injicera, med tanke på dess låga viskositet vid rumstemperatur, och sprids inte i miljön eftersom den inte är blandbar med vatten.

Forskarna arbetar nu med att optimera materialegenskaperna för att få en ännu bättre prestanda som skulle göra det möjligt för dem att börja testa limegenskaperna på verkliga biologiska vävnader.