La superglue est incroyablement utile, jusqu'à ce que vous vous retrouviez attaché à votre projet d'artisanat. Mais un nouvel adhésif inventé par des scientifiques de l'Université de Pennsylvanie est tout aussi résistant que la superglue standard, et bien plus indulgent. L'adhésif, à base de bave d'escargot, peut être détaché et rattaché encore et encore sans perdre sa force, et peut sauver les fabricants d'erreurs coûteuses.

L'humanité cherche depuis très longtemps le meilleur moyen de coller deux choses ensemble. Dès 200, il y a 000 ans, les humains fabriquaient du goudron collant en brûlant soigneusement de l'écorce de bouleau au cours d'un processus fastidieux. Près de 4, il y a 000 ans, les anciens Égyptiens faisaient bouillir des parties d'animaux pour fabriquer les premières colles liquides. Les colles à base de caoutchouc ont été inventées en 1830, avec de la superglue moderne qui a frappé les étagères des dépanneurs en 1958. Mais tous ces adhésifs ont un compromis frustrant :ils peuvent être solides et permanents, comme de la superglue, ou réutilisable mais peu collant, comme des post-it.

Maintenant, une équipe dirigée par Shu Yang, professeur de science et d'ingénierie des matériaux à Penn, a réussi à combiner les meilleures propriétés des deux.

Yang a partagé ses découvertes dans une nouvelle étude publiée la semaine dernière dans le Actes de l'Académie nationale des sciences . Juste deux morceaux d'adhésif de la taille d'un tampon de Yang suffisaient pour supporter facilement le poids d'une personne de 160 livres, dit l'étude.

Nommé PHEMA, après sa composition chimique (polyhydroxyéthylméthacrylate), c'est tellement efficace qu'au début, Yang avait du mal à mesurer sa force. "Je pensais que c'était très fort, mais je ne savais pas à quel point " dit-elle. La force d'un adhésif se mesure en tirant jusqu'à ce que l'attache se brise.

"Il a fallu plus d'un an à mon élève pour le mesurer, " a déclaré Yang. Même un étudiant diplômé, Jason Jolly, intensifié pour prouver la force de l'adhésif en se suspendant dans l'air. À la fin, l'équipe a dû concevoir des sangles en Kevlar - le matériau utilisé dans les gilets pare-balles - pour séparer le PHEMA.

Mais ce qui distingue PHEMA, c'est que son adhérence peut être désactivée et réactivée. L'adhésif tient bien lorsqu'il est sec, mais ajoutez un peu d'eau et en quelques minutes, PHEMA se détache, prêt à être réutilisé.

« Pouvoir lâcher prise, c'est un gros problème, " a déclaré Andrew Smith, professeur de biologie au Ithaca College de New York, qui a développé une colle médicale à base de bave de limace, et n'a pas participé à l'étude. "Nous avons une très bonne colle pour certaines choses. Les défis (y compris) lorsque vous avez besoin de quelque chose de réversible."

Les capacités de PHEMA viennent du fait que ce n'est pas un liquide, comme de la colle, mais un hydrogel, tels que ceux trouvés dans Jell-O ou les lentilles de contact souples. "Les hydrogels sont doux, matériaux spongieux ... . S'il est immergé dans l'eau, ils aspirent de l'eau, " dit Yang. Et quand un hydrogel sèche, il devient rigide.

Lorsqu'il est spongieux et humide, PHEMA est capable de s'adapter aux rainures microscopiques et aux imperfections qui se trouvent sur toutes les surfaces, même des matériaux apparemment lisses comme le verre. Le séchage bloque PHEMA contre ces rainures, en le fixant à la surface.

Cependant, avant d'essayer de vous accrocher au plafond à l'aide de Jell-O, Yang a expliqué que PHEMA est unique :"Quand vous séchez (un hydrogel), ils rétrécissent normalement. Notre matériel ne le fait pas."

Alors que l'idée d'une superglue réversible est nouvelle pour les humains, les escargots fabriquent quelque chose de similaire depuis des millions d'années. "Certains escargots s'ancrent à un arbre avec (une structure appelée) leur épiphragme... Il peut être attaché si fort que vous ne pouvez pas le retirer avec votre main - vous devez vous procurer un ciseau." dit Gary Rosenberg, conservateur des mollusques à l'Académie des sciences naturelles de l'Université Drexel. Une fois qu'il pleut, les escargots se détachent et continuent de ramper.

Seuls quelques escargots font des épiphragmes. Un exemple célèbre est Helix aspersa, l'escargot consommé dans la cuisine française sous le nom d'"escargot". Les Philadelphiens pourraient même voir cette capacité par eux-mêmes. Plusieurs espèces d'escargots Polygyridae ont été signalées dans la région, selon l'application de science citoyenne iNaturalist, et tous peuvent fabriquer une colle hydrogel qui fonctionne exactement comme la PHEMA de Yang.

PHEMA, ou d'autres adhésifs similaires, pourrait un jour faire partie de notre quotidien. Elliot Hawkes, professeur adjoint de génie mécanique à l'Université de Californie, Santa Barbara, suggère que PHEMA pourrait être utile dans la maison, surtout pour accrocher des décorations. « Les cloisons sèches peintes représentent un défi pour les adhésifs secs, en raison de sa légère rugosité. Cette technologie pourrait être une bonne solution, selon que cela décolorerait votre mur, ", a-t-il déclaré dans un communiqué envoyé par courrier électronique. Hawkes n'était pas impliqué dans l'étude PHEMA.

Quant à Yang, elle pense que PHEMA sera incroyablement utile pour la fabrication lourde, comme l'assemblage de voitures. En utilisant l'adhésif réversible pour tester comment les pièces s'emboîtent, PHEMA permettra aux ouvriers de l'assemblage de vérifier et d'échanger les composants défectueux avant qu'il ne soit trop tard.

Smith a convenu que ces applications semblent « assez plausibles, " mais prévient que parce que PHEMA a besoin d'eau, ce ne sera pas une bonne solution pour de nombreuses industries. Et comme PHEMA se détache lorsqu'il est mouillé, la colle ne peut pas tenir dans les environnements humides.

Pour contourner cette limitation, Yang's team wants to develop a new version that switches on and off based on specific chemicals, electricity, or heat, instead of water.

This next innovation may already be out there in nature. Snails, slugs, mussels, geckos, octopuses, and even cockroaches are being studied for the way they can stick to things. "There's a lot of animals that produce glues with lots of unusual properties, " said Smith. "You're getting adhesives designed for all sorts of situations, with lots of variation that can inspire us."

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