大阪大學成功開發出一種可重複貼合與剝離的高分子接著劑,其特徵是利用如同「鑰匙孔與鑰匙」般結合之「主–客錯合體(host–guest complex)」,能透過外部刺激,簡單地予以分解。研究團隊利用中子反射率法將接著界面可視化,並解明其作用機制。此項研究成果將有助於複合材料製品的分別回收與再利用,達到減少廢棄物、削減成本之目的,同時亦可望應用於設備組裝等製造流程中,提升產品良率。
一般接著劑多數雖具有強力黏著性,但難以拆解,導致零件的更換與再利用不易。隨著循環型社會理念的推進,「易拆解型接著」受到關注,但如何在維持足夠接著強度的同時實現可拆解性,仍是一項技術挑戰。對此,大阪大學聚焦於具有分子選擇性與刺激反應特性的「主–客錯合體」,此類錯合體因形狀與分子間相互作用能完美契合而形成穩定結構。研究團隊透過化學組成的最佳化並調整玻璃轉移溫度,以控制高分子鏈的運動性,進而在接著界面上精確調節錯合體的形成。
利用此技術開發的接著劑展現出足以應用於產業用途的黏著強度。即使進行5次反復黏貼與剝離,仍能保持90%的原始黏著性。此外,加入能作為競爭性抑制劑的特定溶劑後,黏著強度可降至原本的15%,進而簡單地予以剝離;當溶劑去除後,黏著強度又能恢復至76%,並可再次進行貼合。此外,大阪大學利用中子反射率分析技術進行奈米尺度的黏著界面觀察後,首次發現主–客錯合體的組合與再組合會抑制高分子鏈的擴散,解明此可重複黏著機制的本質。