Gekón

Lepidlo inšpirované prírodou

Trendy

Príroda je laboratórium superlatívov plné organizmov, ktoré produkujú lepidlá s mimoriadnymi vlastnosťami.

Text Isabel Überhoff
cukrová vata

Úplne biologický

Od fotosyntézy po lotosový list: Príroda vytvára mimoriadne výstrednosti. Ohromuje nás a niekedy sa až „zelenáme“ od závisti. Vedci pracujú na vývoji látok a produktov, ktoré napodobňujú prírodné zázraky. A darí sa im to, čo dokazuje aj vynález samočistiacich povrchov so slávnym „lotosovým efektom“. Pokiaľ ide o „lepiace látky s viacerými vlastnosťami a na rôzne účely“, príroda ponúka dobre zásobený výskumný fond. Kde je život, tam je lepiaca sila.

 

Ako príklad si vezmime cukor. Cukor z hľadiska triedy chemických látok predstavuje podskupinu uhľohydrátov na bunkovej úrovni a je vyložene zásobárňou energie, ktorá je nevyhnutná pre flóru aj faunu. To však nie je všetko. Za určitých podmienok môže cukor fungovať aj ako účinné lepidlo. Z vlastnej skúsenosti to vie každé dieťa, ktoré si po zjedení cukrovej vaty olizlo svoje lepkavé prsty. Ak sa, napríklad, prostredníctvom vlhkosti oddelí voda a kyslík obsiahnutý v kryštáloch cukru, vodík, ktorý je reaktívny, sa chce znova spojiť a prilepí všetko, čo mu príde do cesty.

„Všetko, čo je na báze cukru, je v konečnom dôsledku lepivé.“
Andreas Westphal,

tesa Analytics

Nasledujte stopy prírody!

Pokiaľ ide o lepidlá, živočíšna a rastlinná ríša ponúkajú univerzálne riešenie typu „všetko v jednom“. Super lepidlo a napriek tomu reverzibilné? Sliz slimákov dokazuje, že je to možné. Dlhodobá priľnavosť pod vodou ale aj na suchu? Fúzonôžky a mušle túto kombináciu úspešne využívajú už milióny rokov. Odnímateľný bez zanechania stopy, ale priľnavý k hladkým aj drsným povrchom? Nohy gekóna to dokážu po celý jeho život. 

Prispôsobená priľnavosť, odnímateľnosť a v najlepšom prípade aj opakované použitie: produkty spoločnosti tesa, napríklad Powerstrips® a inteligentné upevňovacie systémy, už tieto základné vlastnosti kombinujú. Čoraz významnejšie postavenie však majú aj témy ako trvalo udržateľná výroba a biologická odbúrateľnosť. „S baliacimi páskami na báze papiera a výrobnými procesmi bez použitia rozpúšťadiel sa približujeme k prírode. Je v tom však oveľa viac,“ hovorí manažér pre inovácie Bastian Brinkmann pri pohľade na budúcnosť stále relatívne novej oblasti výskumu a vývoja.

slimák

1,3

tony

Túto hmotnosť udrží lepivá polysacharidová látka vylučovaná baktériou „Caulobacter crescentus“ na ploche s veľkosťou eurocentu. Najsilnejšie lepidlo na svete.

Zdroj: Spiegel

„Príroda môže slúžiť ako vzor dvoma spôsobmi. Z hľadiska inovatívnych a vysokovýkonných riešení, ale predovšetkým z hľadiska trvalej udržateľnosti.“
Bastian Brinkmann,

manažér pre inovácie

Pavučina

Obľúbený sen človeka: pavúčí muž

Super ľudia, nadľudské vlastnosti, superlepidlo – snívame o možnostiach zdanlivo nemožného. Spriadanie iným spôsobom: Pavučiny križiaka odolávajú vetru a počasiu. Na ich funkčnosť nemá vplyv ani ultrafialové svetlo, ani dážď. Takáto robustná „sieť“ je čarovnou zbraňou fantastického hrdinu Spidermana. Ale aj pri pozemskom výskume adhézie otázkou zostáva, ako by mohli mimoriadnu silu lepkavej sekrécie pavúka využiť ľudia. Vedci skúmajúci polyméry z Akronskej univerzity v USA sa priblížili k odpovedi na otázku, ako táto sekrécia spoľahlivo lepí aj v podmienkach zvýšenej vlhkosti. Hygroskopické zložky v sekréte absorbujú vlhkosť, vďaka čomu chránia štruktúru pavučiny.

Ďalším príkladom hľadania výhod pri vývoji biologických lepidiel je viacročný projekt na Technickej univerzite v Hamburgu (Nemecko), ktorý podporuje aj spoločnosť tesa. Tento projekt zahŕňa výskum drevenej zložky lignínu, napríklad na použitie v lepidlách. Najbežnejší polymér v prírode môže byť alternatívou produktov na báze ropy. Na rozdiel od fosílnych surovín sú lignínové zdroje ako drevo alebo slama obnoviteľnými surovinami, ktoré sa dajú pestovať a pri spaľovaní uvoľňujú iba uložený oxid uhličitý.

shutterstock_110949389

Štúdie o biochemickej štruktúre prírodných lepidiel, ich presných vlastnostiach, výhodách a potenciálnej použiteľnosti sú len na začiatku. Je to však veľmi sľubný začiatok, ako naznačujú predchádzajúce zistenia a vývoj. Slimačí sliz tvorí pri vysychaní silno lepivý a pevný spoj s povrchmi. Tento spoj sa dá hneď po skvapalnení hlienu ľahko prerušiť. V roku 2019 sa vedcom z Pennsylvánskej univerzity (USA) podarilo vyvinúť polymérový gél s podobnými vlastnosťami. V závislosti od obsahu vody sa mení z uvoľniteľnej elastickej hmoty na sklovitú tvrdú hmotu superlepidla a naopak. Laboratóriá spoločnosti tesa identifikovali pri hľadaní inovácií zaujímavú technológiu s lepiacimi vlastnosťami podobnými gekónom. Riešenia na odstránenie bez zanechania zvyškov a opakované použitie na rôznych podkladoch, dokonca aj na drsných a znečistených povrchoch, sa približujú k realite.