來自哈佛大學(xué)約翰·保爾森工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院(SEAS)和中國西安交通大學(xué)的研究人員開發(fā)出一種新型粘合劑，可以強(qiáng)力粘附濕物質(zhì) - 如水凝膠和活組織 - 并且易于以特定頻率的光線分離。

粘合劑可用于附著和無痛地分離傷口敷料，透皮藥物遞送裝置和可穿戴機(jī)器人。

“強(qiáng)粘附通常需要共價(jià)鍵，物理相互作用或兩者結(jié)合，”該論文的第一作者，西安交通大學(xué)研究員楊高說。“通過共價(jià)鍵的粘附很難去除，并且通過物理相互作用的粘附通常需要溶劑，這可能是耗時(shí)且對(duì)環(huán)境有害的。我們使用光來觸發(fā)分離的方法是非侵入性的和無痛的。”

粘合劑使用聚合物鏈的水溶液，分散在兩種非粘性材料之間 - 如兩片面包之間的果醬。兩種材料本身粘合在一起，但聚合物鏈充當(dāng)分子縫合線，通過與兩種預(yù)先存在的聚合物網(wǎng)絡(luò)形成網(wǎng)絡(luò)將兩種材料縫合在一起。這個(gè)過程稱為拓?fù)浼m纏。

當(dāng)暴露在紫外光下時(shí)，縫線網(wǎng)絡(luò)溶解，將兩種材料分開。

由Zhigang Suo，SEAS的Allen E.和Marilyn M. Puckett力學(xué)與材料教授領(lǐng)導(dǎo)的研究人員測(cè)試了一系列材料的粘附和分離，將水凝膠粘在一起; 水凝膠和有機(jī)組織; 彈性體; 水凝膠和彈性體; 和水凝膠和無機(jī)固體。

“我們的戰(zhàn)略適用于各種材料，并可能實(shí)現(xiàn)廣泛的應(yīng)用，”中國西安交通大學(xué)聯(lián)合主編兼研究員吳康玲說。

雖然研究人員專注于使用紫外線來觸發(fā)分離，但他們的工作表明縫合聚合物可能會(huì)與近紅外光分離，這一特征可應(yīng)用于一系列新的醫(yī)療程序。

“在自然界中，潮濕的材料不喜歡粘在一起，”索說。“我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一種克服這一挑戰(zhàn)的一般方法。我們的分子縫線可以將濕材料強(qiáng)力粘合在一起。此外，根據(jù)需要，強(qiáng)烈的粘合可以根據(jù)需要永久，瞬間或可拆卸。因此，正如我們所看到的它，大自然充滿了漏洞，等待被縫合。“