Dans le monde moderne, les adhésifs sont largement considérés comme un problème résolu. Même sous l'eau, Les colles peuvent être utilisées dans une large gamme d'applications maritimes.

La chose est, ils ne sont tout simplement pas si efficaces.

Le problème, comme l'ont vu les chercheurs du Johns Hopkins Applied Physics Laboratory, était le taux de durcissement lent du polyuréthane. Même les colles les plus dures ont du mal à gérer l'eau interstitielle, et la plupart fonctionnent mieux sur des surfaces prétraitées, qui sont tous deux des défis dans un environnement sous-marin. Ils prennent également généralement au moins 24 heures pour durcir correctement, un problème évident si ce que vous essayez de coller est immergé.

"Tu peux imaginer, en milieu marin, comment avoir besoin de 24 heures pour durcir et tenir à pleine puissance pourrait être un problème, " a déclaré Reid Messersmith, chimiste au Département Recherche et Développement Exploratoire (REDD) et auteur principal d'un nouvel article, intitulé "Adhésif sous-marin rapide utilisant un agent de réticulation et des microcapsules remplies de catalyseur d'amine". Leurs conclusions ont été récemment publiées dans Matériaux polymères appliqués , une publication de l'American Chemical Society.

"Donc, nous l'avons rendu fort et rapide, " Messersmith a poursuivi. " De 24 heures à une minute, notre vitesse a augmenté, et si vous pouvez réellement le laisser reposer pendant 24 heures, il tiendra à 10 fois la force. "

L'équipe a examiné des moyens d'améliorer la colle commerciale pour une utilisation sous-marine et a découvert que l'ajout d'un catalyseur (pour la faire tenir rapidement) et d'un agent de réticulation (pour rendre la tenue forte) à la formule originale de la colle l'améliorerait, et il tiendrait immédiatement. Cela ne fonctionne pas dans la pratique, bien que, car il doit y avoir un léger décalage entre le moment où la colle est appliquée et le moment où elle commence à durcir, au cas où vous auriez besoin de coller autre chose sur la colle avant qu'elle ne se solidifie, par exemple.

La solution consistait à loger le catalyseur et l'agent de réticulation dans une enveloppe, une microcapsule semblable à une coquille d'œuf. Lorsque vous mélangez la coque remplie dans la colle, Rien ne se passe. Mais quand une petite quantité de force est appliquée, comme le frotter entre vos doigts, les coquilles se brisent, le catalyseur et le réticulant s'échappent et la colle se solidifie immédiatement.

Le résultat est un adhésif sous-marin à durcissement rapide qui est efficace sur une gamme de surfaces, y compris l'aluminium, acier inoxydable, un verre, et plastique. L'adhésif a donné de meilleurs résultats sur des surfaces en aluminium non traitées avec une force de liaison élevée d'environ 400 livres en 60 secondes.

"Ayant une pression activée, l'adhésif à haute résistance qui fonctionne en quelques minutes a une myriade d'applications potentielles, " a déclaré Chris Hoffman, le chef de projet REDD et un co-auteur de l'article. "Notre adhésif fonctionne très bien dans et hors de l'eau, vous pouvez donc imaginer l'utiliser pour réparer votre bateau ou rattacher des bardeaux. La facilité avec laquelle nos microcapsules peuvent être appliquées sur une colle existante est un atout supplémentaire non négligeable."

L'étape clé pour fabriquer un additif de colle utile consiste à éliminer les huiles et les sous-produits indésirables produits lors de la création des microcapsules. Comme détaillé dans le document, l'équipe a comparé deux méthodes de lavage et a trouvé un moyen de produire un poudre blanche facile à manipuler et stable au stockage. Cette poudre de microcapsules peut être simplement mélangée à la résine de base, et seule une petite force doit être appliquée pour rompre les capsules lorsque les deux pièces sont pressées l'une contre l'autre. Les microcapsules sont également produites selon une méthode par lots qui peut être étendue à une production commerciale, les chercheurs ont conclu dans le document.