Polimerizzare le sostanze adesive utilizzando un campo magnetico: è l’obiettivo che hanno raggiunto alcuni ricercatori dell’Università Tecnologica di Nanyang. Si tratta di un progetto utile perché di solito gli adesivi convenzionali, prima tra tutti la resina epossidica, si polimerizzano solo a livelli di umidità, temperatura o luce specifici. Lo stesso fenomeno della polimerizzazione è essenziale affinché i reticoli della sostanza adesiva si leghino e possano fissare le due superfici da incollare man mano che l’adesivo tende ad indurirsi sempre di più.
Questa nuova colla, invece, si polimerizza tramite il passaggio attraverso un campo magnetico. Potrebbe essere utilizzata in tutte quelle situazioni in cui l’indurimento della con la stessa non può avvenire con l’umidità, con il calore o con la luce. Ad esempio quando la stessa sostanza adesiva viene messa tra due materiali isolanti, come gomma e legno, di solito gli attivatori tradizionali per innescare l’indurimento, come la luce, il calore e l’aria, non riescono ad arrivare facilmente nell’adesivo. È il caso, per esempio, di alcuni prodotti per i telai di biciclette, mazze da golf, i caschi che usano adesivi epossidici di componenti in cui vengono mischiati una resina è un componente indurente e nel quale la stessa reazione di indurimento inizia pressoché subito.
Inoltre per i prodotti che usano fibra di carbonio si utilizzano dei forni abbastanza grandi e ad altissima temperatura per polimerizzare la colla epossidica, cosa che naturalmente porta via tantissima energia e tempo e che fa aumentare lo stesso costo della fibra di carbonio. Il nuovo adesivo, invece, non ha bisogno di essere mischiato con catalizzatori o acceleranti, differentemente dagli adesivi bicomponenti, e risulta dunque più facile da usare in quanto lega i materiali solo tramite un piccolo dispositivo elettromagnetico e non tramite un grosso forno con relativo dispendio di energia. I ricercatori hanno calcolato un utilizzo di energia 100 volte minore rispetto a quello di un forno tradizionale da 2000 W che, nel corso di un’ora, riesce a polimerizzare la resina epossidica convenzionale.
“La velocità e la temperatura di polimerizzazione possono essere regolate, in modo che i produttori di prodotti esistenti possano riprogettare o migliorare i loro metodi di produzione esistenti. Ad esempio, invece di applicare la colla e polimerizzarla parte per parte in una linea di assemblaggio convenzionale, il nuovo processo potrebbe essere quello di pre-applicare la colla su tutte le parti e quindi polimerizzarle mentre si muovono lungo la catena di trasporto. Senza forni, porterebbe a tempi di inattività molto inferiori e una produzione più efficiente”, spiega Raju Ramanujan, uno dei ricercatori che ha guidato il progetto e che ha partecipato, insieme al primo autore, Richa Chaudhary, alla pubblicazione dello studio.
Approfondimenti
- News Detail (IA)
- Magnetocuring of temperature failsafe epoxy adhesives – ScienceDirect (IA) (DOI: 10.1016/j.apmt.2020.100824)
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