Команда из Университета Мэриленда провела исследование, которое открыло новые перспективы в области электроадгезии. При электроадгезии два объекта связываются друг с другом электростатическим или химическим взаимодействием после прохождения через них электрического тока. Но обычно это работает при соединении твердого с твердым и мягкого с мягким.

Исследователям же удалось без использования клея крепко соединить олово, свинец и графит с очень мягкими материалами — кусочками помидора и сырого куриного мяса. Этот процесс может применяться в имплантатах, биогибридных роботах и батареях.

При электроадгезии два объекта связываются друг с другом электростатическим или химическим взаимодействием после прохождения через них электрического тока. Даже после отключения тока эти объекты остаются связанными, но могут разъединяться при воздействии тока с противоположной полярностью.

В последние годы электроадгезия применялась в различных областях — от роботов, способных лазать по стенам, до мягких роботизированных захватов. Но, как правило, мягкие материалы соединялись с мягкими, а твердые с твердыми. Группа из Университета Мэриленда с помощью электроадгезии соединила твердые материалы, такие как олово, свинец и графит, с очень мягкими материалами — кусочками фруктов, овощей и сырого куриного мяса.

В одном эксперименте к цилиндру из акриламидного геля и пластине графита в течение примерно трех минут был приложен ток напряжением 5 В. Оба материала настолько прочно связались, что гель порвался, а не разделился, когда их попытались разъединить. Однако когда полярность тока изменилась, два материала легко разделились без повреждений.

Этот процесс можно даже использовать для соединения и освобождения объектов под водой. Тем не менее, не любая комбинация материалов сработает.

Для электроадгезии твердый материал должен проводить ионы, а мягкий — содержать ионы солей. Ученые полагают, что химическая связь образуется, когда два материала обмениваются ионами. Эта гипотеза подтверждается тем фактом, что явление не работает на металлах с низкой электропроводностью, например, титане, и мягких материалах с небольшим содержанием соли, таких как виноград.

В будущем имплантат из твердого металла можно было бы прикрепить к мягкой биологической ткани без использования клея, а затем легко удалить при необходимости. Помимо этого, процесс может найти применение в биогибридных роботах и более эффективных батареях.