客觀日本

大阪大學開發出光照即可輕鬆剝離的黏合劑,僅對選定區域改變力學特性

2026年10月05日 材料

大阪大學研究生院理學研究科的高島義德教授、三重大學的藤井義久副教授、山形大學的松葉豪教授、大阪工業大學的上辻靖智教授等人組成的研究團隊,開發出了透過紫外線照射改變黏接界面附近力學特性,實現選擇性剝離的黏合劑。該成果不僅有助於電子材料和塑膠產品的循環利用,還有望成為基於動態聚合物界面(Dynamic Polymer Interfaces)的下一代黏合劑設計的新指針。相關成果已發表在《Matter & Light》上。

title

圖1. 光響應黏合劑的概念圖。透過光照射改變黏接界面附近的力學特性,實現無殘膠的選擇性剝離和基板再利用。(圖片提供:大阪大學高島義德教授)
注:License:Original content
Usage restriction: Credit must be given to the creator.
Credit: Yoshinori Takashima

黏合劑是產品組裝不可或缺的材料,但一旦黏接便難以剝離,強行剝離會損傷基板或黏合劑。因此,業界一直需要一種僅在使用後按需剝離的黏合劑。然而,既往刺激響應黏合劑在受到刺激時,會降低材料整體的力學強度,因此存在黏合劑殘留在基板上的問題。

研究團隊著眼於此前研發的可逆交聯光響應性彈性體,將其受光面彈性模數可逆變化的特性應用於黏合劑。該設計思路並非透過光照射削弱黏合劑整體,而是改變黏接界面附近的力學特性(界面切換)。透過這種材料設計,實現了僅選擇性剝離光照射部分、並透過照射不同波長的紫外線恢復黏接性能、可反覆使用的光響應黏合劑。

這種並非改變黏合劑整體,而是改變黏接界面力學特性的設計思路,不僅便於電子設備和汽車等的拆解、維修與回收,還使黏合劑本身的回收和再利用成為可能。有望成為在電子設備、移動運具、半導體封裝等廣泛領域支撐資源循環型製造的基礎技術。今後,基於動態聚合物界面的材料設計有望作為支撐循環型製造和高功能黏合劑開發的基礎技術得到發展。

高島教授表示:「黏合劑是產品高性能化不可或缺的材料,但另一方面也成為使用後分解和回收困難的因素。我們此前一直推進利用可逆鍵的光響應性彈性體研究。這種材料具有光照射後僅改變照射面彈性模數的特徵,但由於彈性模數差異產生的應變,材料會彎曲。我們關注到這種‘僅改變照射面力學特性’的性質,設想‘如果能夠改變黏接界面附近的力學特性,那麼不僅可以在不破壞黏合劑本身的情況下無殘膠剝離,還能創造出可再利用的黏合劑’。此前幾乎沒有將光響應性驅動器的設計思路拓展到黏合劑的嘗試。本研究利用分子水平締合與解離平衡,用光調控黏接界面附近的力學特性,是一種兼顧黏接性與可回收性的材料設計。今後我們將依託JST CREST,進一步發展動態聚合物界面的設計理念,推進其在電子材料、半導體封裝材料、高功能黏接材料中的應用,為資源循環型社會的實現做出貢獻。」

原文:《科學新聞》
翻譯:JST客觀日本編輯部

【論文資訊】
期刊:Matter & Light
論文:Interfacial Switching-Driven Photoactuator Adhesives for Selective Peeling and Substrate Recycling
DOI:doi.org/10.1016/j.matlit.2026.100094

【相關研究】
大阪大學利用中子闡明界面結構,開發出「黏著牢固但可剝離」的黏合劑