Gecko

Lipīgs pēc dabas

Tendences

Daba ir augstāko pakāpju laboratorija un pilna ar organismiem, kas ražo līmvielas ar elpu aizraujošām īpašībām.

Teksts Isabel Überhoff
cotton-candy

Pilnībā bioloģisks

No fotosintēzes līdz lotosa lapai: Daba rada neparastas dīvainības — tās mūs pārsteidz un reizēm burtiski padara zaļus no skaudības. Zinātnieki strādā, lai izstrādātu vielas un produktus, kas imitē dabas brīnumus. Viņi to dara veiksmīgi, kā liecina pašattīrošo virsmu izgudrojums ar slaveno “lotosa efektu”. Runājot par “līmvielām ar daudzām īpašībām un dažādiem mērķiem”, daba piedāvā labi apgādātu pētniecības fondu. Kur ir dzīvība...tur ir adhezīvs spēks.

 

Piemēram, cukurs: kā ķīmisko vielu klase, ogļhidrātu apakšgrupa, šūnu līmenī cukurs ir ideāls enerģijas avots un vitāli svarīgs florai un faunai. Bet tas nav viss. Noteiktos apstākļos cukurs var darboties arī kā efektīva līme. Katrs bērns, kurš ir laizījis savus lipīgos pirkstus pēc cukurvates ēšanas, to zina no pieredzes. Ja, piemēram, mitruma dēļ cukura kristālos esošais ūdens un skābeklis tiek atdalīti viens no otra, reaģējošais ūdeņradis vēlas atkal izveidot saiti un saistās ar visu, kas ir tuvumā.

“Viss, kā pamatā ir cukurs, galu galā ir lipīgs.”
Andreas Vestfāls,

uzņēmuma tesa Analītikas nodaļa

Dabai pa pēdām!

Runājot par līmvielām, dzīvnieku un augu valsts piedāvā universālu risinājumu ikvienam mērķim. Superlīme, kas ir atgriezeniska? Kailgliemežu gļotas pierāda, ka tas ir iespējams. Ilgstoša adhēzijas izturība ne tikai zem ūdens, bet arī uz sauszemes? Sprogkāji un ēdamgliemenes to ir veiksmīgi izmantojuši miljoniem gadu. Noņemams, neatstājot pēdas, bet pielīp gludām virsmām, kā arī nelīdzenām virsmām? Gekonu kājām šādas īpašības piemīt visas gekonu dzīves laikā. 

Pielāgota adhēzijas izturība, noņemami un labākajā gadījumā pat atkārtoti lietojami: tesa izstrādājumi, piemēram, tesa Powerstrips® un viedās stiprinājumu sistēmas, jau apvieno šīs pamatīpašības. Tomēr arvien lielāka nozīme ir arī tādiem jautājumiem kā ilgtspējīga ražošana un bioloģiskā noārdīšanās spēja. “Papīra iepakojuma lenšu un ražošanas procesu bez šķīdinātājiem dēļ mēs tuvojamies dabai. Tomēr ir vēl daudz vairāk iespēju,” saka inovāciju vadītājs Bastiāns Brinkmans, raugoties uz vēl salīdzinoši jaunas pētniecības un attīstības jomas nākotni.

gliemis

1,3

tonnas

Tas ir svars, ko lipīgā polisaharīda viela, kas izdala baktēriju “Caulobacter crescentus”, notur eiro centa lieluma zonā. Spēcīgākā līmviela pasaulē.

Avots: Spiegel

“Daba var būt paraugs divos veidos: attiecībā uz inovatīviem, augstas veiktspējas risinājumiem, bet galvenokārt attiecībā uz ilgtspējību.”
Bastiāns Brinkmans,

inovāciju vadītājs

Zirnekļa tīkls

Cilvēces mīļākais sapnis: Zirnekļcilvēks

Supervaroņi, īpašas spējas, superlīme — mēs sapņojam par šķietami neiespējamām iespējām. No cita skatpunkta: Zirnekļa, kas auž riteņveida tīklus, tīkli nepakļaujas vējam un laikapstākļiem. Ne UV gaisma, ne lietus nevar pasliktināt to funkcionalitāti. Šāds spēcīgs “tīkls” ir maģiskais zinātniskās fantastikas varoņa Zirnekļcilvēka ierocis. Taču pat piezemētāku adhezīvu pētniecībā pastāv jautājums, kā cilvēki var izmantot lipīgās zirnekļa sekrēcijas īpašās spējas. Polimēru zinātnieki no Akronas Universitātes (ASV) pietuvojās atbildei uz jautājumu, kā šis materiāls droši pielīp pat paaugstināta mitruma apstākļos: higroskopiskās sastāvdaļas sekrētā absorbē mitrumu un padara to nekaitīgu tīkla struktūrai.

Vēl viens bioloģisko līmvielu attīstības priekšrocību meklēšanas piemērs ir vairāku gadu projekts Hamburgas TU (Vācija), kura viens no partneriem ir uzņēmums tesa. Projekts ietver pētījumus par koksnes komponentu lignīnu, piemēram, izmantošanai līmvielās. Visizplatītākais polimērs dabā var būt alternatīva naftas produktiem. Atšķirībā no fosilajiem jēlmateriāliem lignīna avoti, piemēram, koksne vai salmi, ir atjaunojamas izejvielas, kuras var audzēt, un sadedzinot izvada tikai tik daudz oglekļa dioksīda, cik ir pašās izejvielās.

shutterstock_110949389

Pētījumi par dabisko līmvielu bioķīmisko struktūru, to precīzām īpašībām, ieguvumiem un iespējamo pielietojamību ir tikai savos pirmsākumos. Tomēr tas ir ļoti daudzsološs sākums, kā liecina iepriekšējie secinājumi un attīstība. Viskozu gliemežu gļotu žāvēšanas laikā veidojas spēcīga līme un cieša sasaiste ar virsmām. Tiklīdz gļotas maina stāvokli uz šķidru, šo saiti var viegli saraut. 2019. gadā Pensilvānijas Universitātes (ASV) zinātniekiem izdevās izstrādāt polimēra gelu ar līdzīgām īpašībām. Atkarībā no ūdens satura tas mainās no izdalāmas elastīgas masas uz stiklam līdzīgu superlīmes cieto masu un otrādi. Meklējot jauninājumus, tesa laboratorijas identificēja aizraujošu tehnoloģiju ar gekona īpašībām līdzīgām adhezīvām īpašībām. Risinājumi bezatlikumu noņemšanai un atkārtotai lietošanai uz dažādiem substrātiem, pat uz nelīdzenām un netīrām virsmām, tuvojas realitātei.