隨着建設循環型社會的意識不斷強化,一種被稱爲「可拆粘合」的粘接技術正在受到關注。這是一種在使用時具有足夠的粘合強度,使用後則可以透過外部刺激輕鬆剝離的新粘接技術。然而,由於粘合和剝離是一對矛盾現象,因此過去很難同時實施強粘合和易剝離兩種要求。
日本國立研究開發法人物質材料研究機構聚合物與生物材料研究中心的内藤昌信領域長率領的研究團隊注意到了在不同波長紫外線的照射下會產生交聯和解交聯可逆反應的「咖啡酸」。研究人員將摻有咖啡酸的聚合體塗在基材上,並用波長爲365nm(10億分之1米)大強度紫外線進行照射,結果透過交聯反應形成了不溶化的蠻力粘合層。而且即使切斷試樣,之後透過加熱也能恢復到初始的粘合強度。該操作被反復重複30次以上,也未見粘合性能出現劣化。
當粘合層受到具有更強能量的波長爲254nm左右的紫外線照射時,由於咖啡酸的解交聯反應,試樣恢復到塗敷前相同的與狀態,所以可以回收和再利用粘合劑及基底層。此外,研究人員還發現咖啡酸中含有的兒茶酚基團即使在氟乙烯樹脂基材和水下等普通粘合劑較難使用的環境中也表現出了很強的粘合力和可回收性。
透過光再生和再利用的粘合劑有望應用於電子設備、運輸設備、醫療設備和開墾基建設施等廣泛領域。此外,透過水下遠程粘接新型施工技術,有望爲機器人和遠程醫療等下一代社會基礎設施做出貢獻。(TEXT:片柳和之)
原文:JSTnews 2023年9月號
翻譯:JST客觀日本編輯部