画期的な再利用可能な接着剤：複合材の新時代

エポキシ樹脂のような複合接着剤は、その強度と耐久性から、数十年にわたり様々な産業で重要な役割を果たしてきました。しかし、その永続的な性質は、修理、リサイクル、再処理において課題となっています。カリフォルニア大学バークレー校の研究者たちは、同様に堅牢でありながら、分解して再利用できる新しいクラスの複合材料を発表しました。この革新は、従来の接着剤の限界に取り組み、不可逆的な化学結合の代わりに、長いポリマー鎖間の物理的な絡み合い、すなわち「疑似結合」を利用しています。 筆頭著者のティン・シューは、このアプローチが自然と生物学からインスピレーションを得て、複合材への新たな道を開くと説明しています。研究チームは、ポリスチレンとシリカナノ粒子を使用してナノ複合材を設計し、ポリマー鎖が絡み合い、結晶のような構造を形成する「毛状粒子」を作成しました。これらのポリマー鎖のナノ閉じ込めは、絡み合いと材料特性を正確に制御することを可能にします。 顕微鏡画像は、ポリマー鎖が応力下で伸長し、ほどける様子を示し、疑似結合メカニズムを確認しました。この技術は、さまざまなポリマーとフィラー粒子の組み合わせに適用でき、カスタマイズされた機能を持つ複合材の設計を可能にします。潜在的な用途には、フレキシブルエレクトロニクス、高度なセンサー、光電子デバイス、およびリサイクルできない複合材に依存する産業が含まれ、より持続可能な未来への道が開かれます。