"Intelligenter" Klebstoff ist ein- und ausschaltbar

Das Forscherteam Sureurg Khontong und Gregory Ferguson von der Lehigh University in Bethlehem, Pennsylvania hat einen Klebstoff entwickelt, dessen Klebrigkeit ein- und ausgeschaltet werden kann. Der „intelligente“ Kleber wird darüber hinaus mit schwindender Klebekraft wasserabstoßend. Wie die Wissenschaftler im Fachmagazin Nature berichten, haftet das gummiartige Polymer an Metallen, lockert sich bei einer Erwärmung auf 80 Grad Celsius um 44 Prozent.

Die Entwickler sehen das Material als eine Art Klettverschluss, bei dem Haken mit Federn verbunden sind. Im kühlen Zustand sind die Federn lose und schlaff, steigt die Temperatur sind diese stärker gewunden und die Haken ziehen sich von der Materialoberfläche zurück. Das Basismaterial des Klebstoffs ist ein Standard-Gummi namens 1-4-Polybutadien. Damit der Kleber am Material haftet, wurde dieser mit einem Oxidationsmittel behandelt. Dabei bedienten sich die Forscher Karbonsäuren, die eine Affinität zu Aluminiumoxid besitzen. Aluminiumoxid bildet sich sofort, nachdem Aluminium mit Luft in Kontakt tritt.

Die Molekülketten des Gummis wurden in ein flexibles Netzwerk mit integrierten Karbonsäure-Gruppen eingebunden. Tritt der Gummi mit Aluminium in Kontakt, schlängeln sich diese Gruppen an die Oberfläche und verbinden sich mit der Metalloxid-Schicht. Dadurch dehnen sich die Polymerketten, die sonst die Form einer verdrillten Wollschnur besitzen. Bei Erwärmung des Polymers erhöht sich die Tendenz der Molekülketten ein Knäuel zu bilden. Dadurch werden die Karbonsäure-Gruppen von der Oberfläche weggezogen, die Bindungen zwischen dem Polymer und dem Metall werden schwächer. Diese verminderte Adhäsionskraft bleibt bei einer Abkühlung anfänglich erhalten. Dies macht den Gummi leichter ablösbar. Verwendung sehen die Forscher u.a. für Bootsanstriche gegen Bewuchs und in der Kontrolle der Zelladhäsion in der Chirurgie.