Investigadores en Singapur han desarrollado un nuevo adhesivo que funciona con un campo magnético. El nuevo pegamento podría generar importantes ahorros de energía y costos para las empresas que necesitan pegar las cosas a escala industrial. La investigación se ha publicado en Applied Materials Today.
Los pegamentos convencionales como el epoxi que se usan para unir cerámica, madera y plástico generalmente están diseñados para curar con humedad, luz o calor. (el curado es un proceso químico durante el cual el adhesivo se cristaliza por completo). Usualmente necesitan temperaturas de curado específicas que van desde la temperatura ambiente hasta un máximo de 80° Celsius.
Sin embargo, en el caso del nuevo adhesivo, esto se logra mediante un “curado magnético”. El proceso se promueve como una opción para cuando los adhesivos convencionales no son particularmente efectivos, o en aplicaciones sensibles al calor. También puede funcionar cuando se trata de una gran cantidad de material aislante.
Versátil y barato
El nuevo material funciona combinando un epoxi comercial con nanopartículas magnéticas hechas a medida que mezclan manganeso, zinc y hierro. Estas nanopartículas se calientan cuando la energía electromagnética pasa a través de ellas, fijando los materiales en su lugar.
El desarrollo cura adhesivos en cuestión de minutos después de la exposición a un campo magnético y evita el sobrecalentamiento. Esto es importante, ya que algunas superficies son extremadamente sensibles al calor, como la electrónica flexible y los plásticos biodegradables.
Por lo tanto, el nuevo pegamento es más fácil de aplicar, trabaja más rápido y requiere menos energía y espacio que las mezclas convencionales. No requiere endurecedor ni acelerador, y se puede ajustar para controlar la velocidad máxima y la temperatura del calor a medida que se aplica.
Específicamente, los investigadores dicen que un gramo de pegamento epoxi convencional necesita una hora en un horno de 2.000 vatios para ser reparado. En cambio, un gramo de adhesivo de curado por magneto necesita solo 5 minutos en un dispositivo electromagnético de 200 vatios. Esto equivale a unas 120 veces menos energía en general para terminar el proceso.
Posibles usos
El proceso de nuevo diseño elimina el riesgo de sobrecalentamiento y calentamiento desigual, y aún así puede alcanzar una alta calificación adhesiva de hasta 7 megapascales (como los adhesivos que puede reemplazar).
Los investigadores han probado el proceso de curado en madera, cerámica y plásticos. Esto significa que es versátil y muy efectivo, y también existen formas en las que podría mejorar la velocidad de la producción moderna: desde equipos deportivos hasta componentes aeroespaciales
El equipo argumenta que los beneficios en términos de uso de energía y emisiones de carbono podrían ser enormemente significativos, si el material se puede escalar fuera del laboratorio. De hecho, el desarrollo tomó tres años y los investigadores ahora están buscando socios comerciales con los que trabajar.
Los científicos están todo el tiempo buscando crear nuevos materiales. Hace poco informamos sobre cómo científicos chinos habían creado una lámina que cambia de color inspirada en los camaleones. También, en agosto de este año, otro equipo de EE.UU. creó un pequeño sensor de grafeno para detectar dióxido de nitrógeno.