科学家开发出由智能材料制成的强力可重复使用的粘合剂

新加坡南洋理工大学的科学家们研发出一种智能、可重复使用的粘合剂，其粘附力超过壁虎脚掌的粘附力十倍以上，为开发可重复使用的超级胶和夹持器提供了方向，能够在粗糙和光滑表面上承载重物。

该研究团队利用形状记忆聚合物最大化了智能粘合剂的粘附性能，这些聚合物可以通过加热轻松粘附和脱离。他们将这项突破性研究发表在《国家科学评论》上，详细阐述了他们通过设计形状记忆聚合物材料成毛发状纤维来实现粘附的突破。

这种智能粘合剂能够支撑极重的重量，为机器人夹持器和攀爬机器人带来了新的可能性，让人类能够轻松攀爬墙壁，或者攀爬机器人能够附着在天花板上进行勘测或维修。

研究团队发现，通过将形状记忆聚合物设计成类似毛发状纤维的结构，可以实现最有效的粘附。每根纤维都需要精心设计，大型纤维粘附力较弱，而小型纤维难以制造且容易崩塌和降解。他们发现，纤维半径在0.5毫米至3毫米之间是最佳选择，既能推动粘附极限又能保持结构完整。

此外，这种形状记忆聚合物可以在玻璃态和橡胶态之间转换，在玻璃态时能够锁定微观凹陷并形成超强粘合，而在橡胶态时则能轻松脱离表面。他们还发现，这种聚合物的粘附强度随着表面粗糙度增加而增加，这克服了科学家一直以来的“粘附悖论”。

此外，这种形状记忆聚合物可以通过加热在不到一分钟内从表面脱离，对于附着则需要约三分钟冷却。聚合物的状态转变温度可以通过调整组分比例来控制，使其适应各种环境，如高温条件。研究团队计划进一步减少附着所需的冷却时间，并将其应用于攀爬装备和机器人中，例如手套和靴子，以便攀爬墙壁。