gekon

Naturalnie klejące

Trendy

Przyroda to najdoskonalsze z laboratoriów, pełne organizmów wytwarzających substancje klejące o zadziwiających właściwościach.

wata cukrowa

W pełni biologiczne

Od fotosyntezy do liścia lotosu: przyroda jest źródłem zadziwiających i ekscentrycznych zjawisk – takich, które nas zachwycają i sprawiają, że czasami dosłownie „zieleniejemy” z zazdrości. Naukowcy pracują nad substancjami i produktami mającymi naśladować cuda przyrody. I odnoszą sukcesy, co potwierdza wynalezienie samoczyszczących powierzchni ze słynnym „efektem lotosu”. W zakresie „substancji klejących o wielu właściwościach i do wszystkich zastosowań”, przyrodę można porównać do dobrze zaopatrzonego centrum badawczego. Tam, gdzie istnieje życie… tam istnieje też siła klejenia.

 

Weźmy na przykład cukier: jako klasa substancji chemicznych, podgrupa węglowodanów, na poziomie komórkowym, cukier jest najlepszym magazynem energii, niezbędnym dla życia flory i fauny. Ale to nie wszystko: w określonych warunkach cukier może także pełnić funkcję skutecznego kleju. Każdy kto kiedykolwiek oblizał palce po zjedzeniu waty cukrowej wie to z doświadczenia. Bo jeśli, na przykład, wilgoć rozdzieli wodę i tlen zawarte w kryształach cukru, reaktywny wodór będzie dążył do ponownego związania i przyczepi się do wszystkiego co napotka na swojej drodze.

„Wszystko, co oparte na cukrze, w ostatecznosci jest również klejące."
Andreas Westphal,

tesa Analytics

Podążanie śladami natury!

W kwestii substancji klejących królestwo zwierząt i roślin oferuje wiele rozwiązań, które łączą różne właściwości i nadają się do wielu zastosowań. Super przyczepność, która jest odwracalna? Śluz produkowany przez ślimaki udowadnia, że to możliwe. Długotrwała przyczepność zarówno pod wodą jak i na suchym lądzie? Wąsonogi i omułki wykorzystują tę umiejętność od milionów lat. Przyczepność zarówno do gładkich, jak i szorstkich powierzchni, a jednocześnie łatwe usuwanie bez śladu? Stopy gekona umożliwiają to przez całe jego życie.  

Indywidualna moc klejenia, możliwość usunięcia, a nawet ponownego użycia: produkty tesa, takie jak tesa Powerstrips® i inteligentne systemy mocowań, już łączą w sobie te podstawowe właściwości. Jednak coraz ważniejsze są też kwestie zrównoważonej produkcji i biodegradowalności. „Wraz z papierowymi taśmami pakowymi oraz bezrozpuszczalnikowymi procesami produkcji zbliżamy się do natury. To zagadnienie jest jednak znacznie bardziej złożone” — tłumaczy menedżer ds. innowacji Bastian Brinkmann, poruszając temat przyszłości tej wciąż stosunkowo młodej dziedziny badań i rozwoju.

ślimak

1,3

tony

Taki ciężar jest w stanie utrzymać lepka substancja polisacharydowa wytwarzana przez bakterię „Caulobacter crescentus” na powierzchni o wielkości jednego eurocenta. To najmocniejszy klej na świecie.

Źródło: Spiegel

„Przyroda może być podwójnym wzorem do naśladowania: pod względem innowacyjnych, wysokowydajnych rozwiązań, ale przede wszystkim w zakresie zrównoważonego rozwoju."
Bastian Brinkmann,

Menedżer ds. innowacji

pajęczyna

Spiderman - wielkie marzenie ludzkości

Superludzie, supermoce, superkleje – marzymy o możliwościach pozornie niedostępnych. Ale spójrzmy na to z innej strony: sieć pająka krzyżaka jest odporna na wiatr i warunki pogodowe. Niestraszne są jej nawet promienie UV i deszcz. Tak wytrzymała sieć jest magiczną bronią komiksowego superbohatera, Spidermana. Jednak nawet w bardziej przyziemnych badaniach głównym pytaniem pozostaje to, w jaki sposób możemy wykorzystać supermoce pajęczej sieci. Naukowcy z Uniwersytetu w Akron (USA), specjalizujący się w polimerach, zbliżyli się do odpowiedzi na pytanie, w jaki sposób sieć pozostaje niezawodnie przyczepna nawet w warunkach wysokiej wilgotności: higroskopijne cząsteczki pajęczej wydzieliny pochłaniają wilgoć, czyniąc ją nieszkodliwą dla struktury sieci.

Innym przykładem na poszukiwanie korzyści płynących z rozwiązań bioadhezyjnych jest wieloletni projekt Uniwersytetu Technicznego w Hamburgu (Niemcy), którego jednym z partnerów jest tesa. Część projektu stanowią badania składnika drewna, ligniny, pod kątem zastosowania w klejach. Najpowszechniej występujący w naturze polimer może być alternatywą dla pochodnych ropy naftowej. W przeciwieństwie do surowców kopalnych, źródła ligniny, jak drewno lub słoma, są odnawialne, można je uprawiać, a w procesie palenia emitują do atmosfery tylko tyle dwutlenku węgla, ile zmagazynowały.

Zdjęcie lasu - możliwość wykorzystania ligniny w procesie wytwarzania substancji klejącej

Badania nad strukturą biochemiczną naturalnych substancji klejących, ich szczegółowymi właściwościami, zaletami i potencjalnym zastosowaniem, to dopiero początek. Warto jednak podkreślić, że to bardzo obiecujący początek – czego dowodzą wcześniejsze odkrycia i prace badawcze. Wysychając, lepki śluz ślimaka tworzy mocny klej, ściśle przylegający do powierzchni. Gdy tylko śluz zaczyna się upłynniać, wiązanie daje się łatwo zerwać. W 2019 roku naukowcy z Uniwersytetu Pensylwanii (USA) zdołali wyprodukować żel polimerowy o podobnych właściwościach. W zależności od zawartości wody, żel przekształca się z z łatwej do rozłączenia, elastycznej masy w substancję twardą jak szkło o sile superkleju – i vice versa. W poszukiwaniu innowacji, laboratoria firmy tesa odkryły ekscytującą technologię o właściwościach klejących podobnych do tych, które posiadają łapki gekona. Rozwiązania pozwalające na usuwanie bez śladów i dające możliwość wielokrotnego użycia na najróżniejszych powierzchniach, nawet brudnych i chropowatych, są coraz bliższe rzeczywistości.