Gekon

Lepení jako zázrak přírody

Trendy

Příroda je unikátní laboratoř plná organismů, které vytváří lepidla s úžasnými vlastnostmi.

Text Isabel Überhoff
cukrová-vata

100% biologie

Od fotosyntézy po lotosový list: Příroda je plná zvláštností, které nás fascinují a občas nás donutí doslova „zezelenat“ závistí. Vědci se snaží vyvinout látky a produkty, které tyto přírodní divy napodobují. A jejich úsilí přináší výsledky, jak ukazuje například vynález samočisticích povrchů s proslulým lotosovým efektem. Pokud jde o „lepicí látky s mnoha vlastnostmi a pro nejrůznější účely“, je příroda takřka nevyčerpatelnou studnicí inspirace. Kde je život, tam je také lepivá síla.

 

Vezměme si například cukr. Z hlediska chemických vlastností jsou cukry podskupinou sacharidů. Na buněčné úrovni je cukr zásobníkem energie par excellence a je také životně důležitý pro flóru a faunu. To ale není všechno. Za určitých podmínek může cukr fungovat jako účinné lepidlo. Každé dítě, které si někdy olízlo prsty ulepené od cukrové vaty, to zná z vlastní zkušenosti. Jakmile totiž dojde k oddělení vodíku a kyslíku v krystalech cukru, například v důsledku vlhkosti, má vodík tendenci se opět vázat a lepí se na všechno, co mu přijde do cesty.

„Všechno, co je na bázi cukru, lze v konečném důsledku považovat za lepidlo.“
Andreas Westphal,

analytická laboratoř tesa

Inspirace přírodou

Pokud jde o lepidla, nabízí zvířecí a rostlinná říše řešení „vše v jednom“ pro každý účel. Neuvěřitelně přilnavé, a přesto reverzibilní? Sliz hlemýžďů dokazuje, že je to možné. Dlouhotrvající lepicí síla pod vodou, ale i na souši? Svijonožci a mlži ji využívají už miliony let. Odstranitelné bez zanechání stop, a přesto přilnavé na hladké i hrubé povrchy? Chodidla gekonů to dokážou po celý jejich život.

Lepicí síla šitá na míru, odstranitelnost a v ideálním případě znovupoužitelnost – tyto základní vlastnosti se již dnes snoubí v produktech tesa, jako jsou tesa Powerstrips® a chytré upevňovací systémy. Stále významnější úlohu však hrají témata jako udržitelná výroba a biologická rozložitelnost. „S našimi balicími páskami na bázi papíru a výrobními postupy bez použití rozpouštědel jsme o krok blíže k přírodě. Zdaleka jsme ale nevyčerpali všechny možnosti,“ hodnotí budoucnost této relativně mladé oblasti výzkumu a vývoje inovační manažer Bastian Brinkmann.

šnek

1,3

tuny

To je hmotnost, kterou polysacharidová látka vylučovaná bakterií Caulobacter crescentus udrží na ploše o velikosti malé mince. Jde o nejsilnější lepidlo na světě.

Zdroj: Spiegel

„Z přírody si můžeme vzít příklad v tom, jak upřednostňuje inovativní, vysoce účinná řešení, a zejména v tom, jaký důraz klade na udržitelnost.“
Bastian Brinkmann,

Innovation Manager

Pavučina

Odvěký sen člověka: Spider-Man

Supermani, superschopnosti, superlepidlo – sníme o možnostech zdánlivě nemožného. A co na to příroda? Pavučiny pavouků křižáků odolávají větru a povětrnostním vlivům. Jejich funkčnost nenaruší ani ultrafialové záření, ani déšť. Takto odolná síť je zázračnou zbraní komiksového hrdiny Spider-Mana. Ale i reálný výzkum lepidel se zabývá otázkou, jak využít nadpřirozených schopností lepkavého pavoučího vlákna. K odpovědi na otázku, jak je možné, že spolehlivě lepí i při vysoké vlhkosti vzduchu, se přiblížili odborníci na polymery z univerzity v Akronu (USA). Hygroskopické látky obsažené ve vlákně absorbují vlhkost a činí ji neškodnou pro strukturu sítě.

Dalším příkladem hledání výhod bioadhezivních materiálů je mnohaletý projekt na Technické univerzitě v Hamburku, mezi jejíž partnery patří právě společnost tesa. Předmětem projektu je výzkum složky dřeva ligninu, například pro použití v lepidlech. Lignin je nejběžnějším přírodním polymerem a může být alternativou k aplikacím na bázi ropy. Na rozdíl od fosilních surovin jsou zdroje ligninu, například dřevo nebo sláma, obnovitelné suroviny biologického původu. Tyto suroviny lze pěstovat a při jejich spalování se uvolňuje pouze tolik oxidu uhličitého, kolik ho rostliny pohltily.

shutterstock_110949389

Studie zabývající se biochemickým složením lepidel přirozeně se vyskytujících v přírodě, jejich přesnou povahou, přínosem a případnou použitelností jsou teprve na začátku. Jak ale ukazují dosavadní poznatky a vývoj, jedná se o velmi slibný začátek. Viskózní hlemýždí sliz při vysychání vytváří mimořádně pevné spojení s povrchem. Jakmile však dojde k jeho zkapalnění, můžeme toto spojení lehce přerušit. Vědcům z univerzity v Pensylvánii (USA) se v roce 2019 podařilo vyvinout polymerový gel s podobnými vlastnostmi. Tento gel v závislosti na obsahu vody mění svou podobu z uvolnitelné pružné hmoty na sklovitou tvrdou hmotu připomínající sekundové lepidlo a naopak. Laboratoře tesa objevily při hledání inovací zajímavou technologii s adhezními vlastnostmi, za které by se nemuseli stydět ani gekoni. Řešení pro čisté odstranění a opakované použití na různých podkladech, včetně hrubých a špinavých povrchů, jsou o krok blíže k realitě.