Дослідники з Університету Чонбук у Південній Кореї розробили “розумний” клей, який можна багаторазово вмикати й вимикати світлом і який на 95% складається з компоненту, отриманого з рожевого масла. Нова адгезивна суміш, названа T/A-адгезивом, поводиться як рідина під ультрафіолетовим (УФ) випромінюванням і застигає під видимим світлом, що дозволяє скріпляти та знову розʼєднувати деталі без механічного руйнування – важлива перевага для переробки електроніки та інших виробів.
Як це працює
Основу нового клею становить тетрагідрогераніолметакрилат (TGMM) – метакрилатний мономер, похідний рожевого масла. Рожеве масло отримують переважно з пелюсток виду Rosa damascena та інших культур, воно широко застосовується в парфумерії й косметиці; хімічні компоненти такого масла можуть слугувати сировиною для біорозкладних полімерів. TGMM уже раніше відзначався гнучкістю, механічною стійкістю й біорозкладністю, що робить його привабливим для екологоорієнтованих матеріалів.
До TGMM додали лише 5% метакрилатного мономеру на основі азобензену з карбоксильною групою (AAMM). Азобензен – відома хімічна одиниця у фотохімії: під впливом різних довжин хвиль молекула змінює свою конфігурацію (транс↔цис), що дозволяє обертати стан полімера між склеєним і розклеєним. Отриманий кополімер T/A працює так: під УФ-випромінюванням він переходить у рідкий стан і легко наноситься на поверхні; під видимим світлом він твердішає і формує міцне зчеплення.
Механічні та хімічні особливості
Клей успішно склеював різні матеріали – метал, пластик, гуму, скло, корок і папір – і після циклу розʼєднання й повторного склеювання зберігав понад 90% початкової міцності зчеплення. Окрім світлового керування, перехід між станами вчені демонстрували й іншими методами: нагріванням до 500 °C з подальшим охолодженням або застосуванням розчинника (зокрема хлороформу) з наступним випаровуванням. Слід зауважити, що температура 500 °C значно вища за робочі температури більшості електронних пристроїв, а хлороформ – токсичний розчинник, тож ці методи мають головним чином демонстраційний характер.
Екологічний і промисловий контекст
Переважна більшість комерційних клеїв виготовляються з похідних нафти і створені для постійного скріплення деталей, що ускладнює їх розбирання та переробку виробів, особливо електроніки. Розробка на основі біопохідного TGMM відповідає тренду на заміну нафтовмісних матеріалів і сприяє циркулярності – коли виріб можна розібрати, відновити або корисно переробити його складові.
Азобензенові модулі широко застосовувалися в науці як молекулярні перемикачі, а метакрилатні полімери – як основа для міцних і еластичних матеріалів. Поєднання цих підходів у T/A-адгезиві дає практичну реалізацію світлочутливих властивостей у промисловому контексті.
Демонстраційні застосунки
У лабораторних експериментах команда змонтувала UV-сенсор: клей утримував пружину в положенні, що підтримувало розімкнутий електричний ланцюг. Під дією УФ-променя адгезив розріджується й звільняє пружину, контакт замикається, і загоряється індикаторна лампочка. Таку просту механіку можна масштабувати для систем моніторингу довкілля, пристроїв, які реагують на ультрафіолет, або для автоматичного розʼєднання елементів у разі перевантаження чи перевищення певного рівня випромінювання.
Автори також пропонують можливі області використання: багаторазова упаковка зі світлочутливим замиканням, носимі пристрої з відʼємними датчиками, модульні робототехнічні вузли, адаптивні системи складання – словом, там, де потрібно кероване й багаторазове склеювання без механічних інструментів.
Автори, публікація та застереження
Роботу виконали під керівництвом професора Кван-Ун Чонга (Kwang-Un Jeong); у ній брали участь аспірант Мінтеек Ох (Mintaek Oh) та колеги з Університету Чонбук у провінції Чоннам, Південна Корея. Стаття опублікована в журналі Chemical Engineering Journal (Elsevier), DOI: 10.1016/j.cej.2025.166035. У тексті дослідження детально описано склад кополімеру (95% TGMM та 5% AAMM), лабораторні методи перевірки міцності й експерименти зі світловим керуванням.
Варто памʼятати, що хоча концепція багатообіцяюча, перехід від лабораторних зразків до масового виробництва вимагає випробувань на довговічність, безпеку застосування (зокрема за наявності УФ-опромінення) та сумісність зі стандартними технологіями виробництва електроніки.
