Nano cinta adhesiva

Durante años, científicos de los materiales han investigado a los gecos o salamanquesas con la idea de desarrollar unos adhesivos que, al igual que los pies de geco, sean secos, potentes, reutilizables y autolimpiables, y que puedan ayudar a los robots a escalar paredes o mantener unidos componentes eléctricos, incluso en condiciones especialmente adversas, como las del espacio exterior. Pero no es fácil diseñar adhesivos fuertes que se puedan volver a despegar.

Ahora, según un artículo publicado este mes en Technology Review, un grupo de investigadores ha desarrollado un adhesivo hecho de nanotubos de carbono cuya estructura imita muy de cerca a la de los pies de geco. Es diez veces más adherente que los pies de las lagartijas y funciona en diversas superficies, incluidos el vidrio y el papel de lija.

Desarrollado por un grupo dirigido por Liming Dai, profesor de ingeniería de los materiales de la Universidad de Dayton, y Zhong Wang, director del Center for Nanostructure Characterization de Georgia Tech, el adhesivo no es el primero hecho con nanotubos de carbono. Sin embargo, es mucho más fuerte sus antecesores. Su estructura ramificada se aproxima mucho más a la de los pies de geco, que están recubiertos con millones de cabellos a microescala que, a su vez, se ramifican en otros cabellos mucho más pequeños, cada uno de los cuales mantiene una interacción eléctrica débil con la superficie. Estas numerosas interacciones débiles se suman a la fuerte adhesión que tiene lugar sobre la zona del pie. Anteriormente, los investigadores habían observado que unos grupos de nanotubos de carbono alineados verticalmente mantienen interacciones similares con la superficie.

“Se han intentado imitar las estructuras de los gecos, pero no es fácil”, señala Dai. Utilizando un sustrato de silicio, Dai y su equipo desarrollaron arrays de nanotubos de carbono alineados verticalmente con una capa no alineada de nanotubos en la parte superior, a modo de filas de árboles con copas llenas de ramas. La fuerza adhesiva de estas filas de nanotubos es de unos 100 newtons por centímetro cuadrado (suficiente para que una superficie de 4x4mm del material sostenga un libro de texto de hasta 1.480gr. Y sus propiedades adhesivas no variaron al probarlo en superficies muy diferentes, incluido en planchas de vidrio, películas poliméricas y papel de lija grueso.

Una ventaja de este adhesivo es que su fuerza depende en gran medida de la dirección. Cuando se arranca en una dirección paralela a su superficie, es muy fuerte debido a que los nanotubos ramificados se alinean, señala Dai. Pero cuando se levanta despacio tirando de lado, como si fuese un trozo de celo, los nanotubos van perdiendo contacto uno a uno.

Fuente: Technology Review