Промышленные клеи, особенно на нефтяной основе, наносят большой ущерб экологии. Их производство энергозатратно, сопровождается загрязнением окружающей среды и угрожает здоровью работников. После окончания жизненного цикла изделий клей может загрязнять почву и грунтовые воды.
Исследователи из Грацского технического университета в Австрии разработали два новых метода соединения различных материалов, включая древесину, пластик, нержавеющую сталь и титановые сплавы, сообщает New Atlas.
В первом случае исследователи использовали метод 3D-печати, который они назвали «Addjoining». Им удалось напечатать различные материалы прямо на кусок необработанной древесины таким образом, что они проникли в поры древесины, образуя связь так же, как и клей. Затем команда разорвала связь.
После того, как соединение разрушилось, ученые обнаружили частицы полимера, проникшие в поры древесины, а также фрагменты древесных волокон, включенные в структуру полимера. Это говорит о том, что разрушение произошло внутри самих материалов, а не на границе их соединения.
Прочность соединения можно повысить, предварительно обработав древесину лазером. Это позволит создать более сложные структуры и поры, увеличив площадь контакта материалов.
Второй метод соединения, разработанный исследователями, получил название «Ультразвуковое соединение». В его основе лежит использование специального инструмента — сонотрода, который генерирует высокочастотные колебания низкой амплитуды. Эти колебания направляются в точку соприкосновения древесины и металлического полимера. В результате возникающего трения выделяется тепло, которое плавит поверхностные слои материалов, обеспечивая их прочное сцепление.
Исследователи полагают, что их новые экологичные методы соединения найдут применение в мебельной, автомобильной и авиационной промышленности.
Ранее американские ученые разработали способ, который позволяет убрать практически весь микропластик из питьевой воды.