Fisica

Onnipresenti negli armadietti del pronto soccorso, è facile dare per scontate le bende adesive. Ma non tutti i cerotti sono uguali e trovare quello perfetto è complicato: troppo appiccicoso e il cerotto potrebbe essere doloroso da strappare, non abbastanza appiccicoso e potrebbe staccarsi prima che la ferita possa guarire. Ora Michael Bartlett della Virginia Tech di Blacksburg e colleghi potrebbero aver risolto l'enigma della benda [1]. Utilizzando un nastro adesivo esistente, il team dimostra che i tagli a forma di U posizionati con cura nel nastro possono legare il nastro sia in modo forte che debole a una superficie, con la forza apparente che dipende da quale estremità del nastro l'utente tira quando vuole rimuoverlo. Esso.

La maggior parte dei nastri adesivi odierni sono fortemente attaccati ad una superficie e quindi difficili da rimuovere, oppure leggermente attaccati e facili da strappare. I ricercatori vorrebbero creare un nastro che aderisca fortemente e sia facile da rimuovere. Un nastro di questo tipo potrebbe consentire la rimozione senza strappi dei cerotti dalle braccia dei bambini, nonché l'imballaggio sicuro delle scatole di spedizione che possono essere facilmente aperte. Ma integrare entrambe le qualità in un unico materiale si è rivelato difficile.

Per la loro dimostrazione, Bartlett e i suoi colleghi hanno tagliato i modelli in adesivi facilmente disponibili, tra cui nastro adesivo e guanti che forniscono una presa extra su una superficie. I ricercatori hanno concentrato i loro test su tagli che contenevano linee di elementi collegati a forma di lettera U, con la Us compresa tra pochi cm e mm di larghezza e altezza. I motivi sono stati tagliati sul nastro utilizzando un laser cutter.

Il team ha scoperto che l'adesione del nastro dipendeva fortemente dall'allineamento della direzione di trazione con quella dell'Us. L'adesione più forte è stata riscontrata quando il nastro veniva sollevato dall'estremità che provocava il distacco delle linguette nella direzione opposta a quella in cui veniva tirato il nastro (Video 1). In questo scenario, le lingue si comportano in modo simile a qualcuno che spinge sui talloni per impedire di essere spostato, aumentando così la forza di aderenza del nastro di 60 volte. Al contrario, quando la direzione di trazione corrispondeva alla direzione di sollevamento della linguetta, la separazione era facile e l'adesione corrispondeva a quella delle versioni standard del nastro (Video 1).

I ricercatori hanno anche esaminato la capacità del loro nastro di resistere a carichi pesanti utilizzando test che includevano la caduta ripetuta di un mattone di cemento standard su una scatola nastrata e l'utilizzo del nastro per appendere un oggetto al muro. Hanno scoperto che le scatole sigillate con un nastro da imballaggio a forma di U hanno resistito a più di cinque impatti con un mattone caduto rispetto ai due del nastro da imballaggio senza motivo. Il nastro ingegnerizzato ha anche fissato una cornice al muro per un tempo più lungo: sette giorni per l'adesivo con motivi (dopo i quali i ricercatori hanno rimosso l'immagine) contro 20 minuti per la versione standard.

Bartlett nota che sono stati in grado di personalizzare la forza superiore dell'adesivo alterando l'altezza e la larghezza degli Us e il posizionamento degli Us rispetto agli altri e alle estremità del nastro. “Ciò apre alcune interessanti possibilità per pellicole adesive altamente sintonizzabili”, afferma. Michal Budzik, scienziato dei materiali presso l'Università di Aarhus in Danimarca, è d'accordo. La capacità di personalizzare facilmente le proprietà adesive di un nastro senza modificarne la chimica sarà “senza dubbio influente”, afferma. “Questo chiaro cambiamento nella ricerca sugli adesivi apre nuove strade e possibilità. Lo trovo molto promettente”.

Ora che Bartlett afferma che lui e i suoi colleghi hanno dimostrato che la loro tecnica di taglio funziona per personalizzare l'adesione di nastri e guanti, Bartlett afferma che il team prevede di applicarla ad altri sistemi. Questi includono pinze robotiche e dispositivi medici, come i misuratori di glucosio per uso prolungato. “Ci sono molte possibilità”, dice.

–Sarah Wells

Sarah Wells è una giornalista scientifica freelance con sede a Boston.

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