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Materiais Avançados

Supercola ecológica é feita de madeira e água

Redação do Site Inovação Tecnológica - 06/04/2020

Supercola ecológica é feita de madeira e água
A cola de madeira segura mais do que as melhores colas comerciais em uma direção, mas solta facilmente na outra.
[Imagem: Aalto University]

Cola de celulose

Químicos descobriram como fabricar uma cola similar às melhores do mercado sem a necessidade de qualquer solvente tóxico.

A cola é feita simplesmente misturando nanofibras de celulose com água.

O trabalho maior foi descobrir como esse adesivo à base de plantas funciona tão bem assim que a água evapora.

Blaise Tardy e seus colegas da Universidade de Aalto, na Finlândia, descobriram que o mecanismo é bastante similar ao que as lagartixas usam para se sustentarem nas paredes e no teto.

Conforme a água do material começa a secar, formam-se interações não covalentes entre os nanocristais de celulose, que resultam em camadas superestruturadas e aderentes entre as duas superfícies sólidas que se pretende unir.

"Os cristais de nanocelulose inerentemente fortes (EA> 140 GPa) alinham-se em lamelas nematicamente ordenadas e rígidas ao longo de várias escalas de comprimento, como resultado das tensões associadas à evaporação confinada. Essa ordem de longo alcance produz uma força adesiva anisotrópica notável quando se compara as direções no plano (~7 MPa) e fora do plano (~0,08 MPa)," escreveu a equipe.

Supercola ecológica é feita de madeira e água
Testes da cola natural de nanocristais de celulose.
[Imagem: Aalto University]

Cola ecológica

A nova cola ecológica desenvolve sua força máxima em uma direção preferencial: Ao tentar separar os componentes colados ao longo do plano principal da ligação, a força é mais de 70 vezes maior quando comparada à direção perpendicular a esse plano.

Isso significa que apenas uma gota da cola ecológica tem força suficiente para suportar até 90 kg de peso, mas, mesmo assim, ela pode ser facilmente removida com o toque de um dedo, bastando afastar as superfícies na direção cruzada.

"A capacidade de manter essa quantidade de peso com apenas algumas gotas é enorme, especialmente a partir de uma solução natural à base de plantas," disse Tardy.

Essa propriedade de colagem direcional é útil para a proteção de componentes frágeis em máquinas sujeitas a choques físicos repentinos, como componentes de alto valor em microeletrônica, para aumentar a capacidade de reutilização de elementos estruturais e decorativos valiosos, em novas soluções para aplicações de embalagens e, de forma mais geral, para o desenvolvimento de soluções adesivas mais ecológicas.

"O aspecto realmente empolgante disso é que, embora nosso novo adesivo possa ser obtido diretamente a partir de biomassa residual, como o da agroindústria ou papel reciclado, ele supera os produtos sintéticos comerciais atualmente disponíveis por muitas medidas," disse Tardy.

Bibliografia:

Artigo: Exploiting Supramolecular Interactions from Polymeric Colloids for Strong Anisotropic Adhesion between Solid Surfaces
Autores: Blaise L. Tardy, Joseph J. Richardson, Luiz G. Greca, Junling Guo, Hirotaka Ejima, Orlando J. Rojas
Revista: Advanced Materials
DOI: 10.1002/adma.201906886






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