Loại keo đặc biệt mới được Nhật Bản phát minh có thể gắn kết các vật liệu gồm thủy tinh, kim loại và đá ở môi trường nước biển chỉ trong vài giây.
Chất kết dính này tạm gọi là hydrogel, hoạt động bằng cách khai thác lực hút tĩnh điện giữa các phân tử để bám vào bề mặt, tương tự như cách chúng ta chà xát bề mặt một quả bóng bay để nó tạo ra một điện tích và bám dính trên trần nhà.
Các loại keo này tựa như chất kết dính tự nhiên được tìm thấy trong các động vật biển như con hà. (Ảnh: Nature Communications).
Phương pháp này được tin là sẽ kết dính chặt chẽ và bền hơn các loại keo "không thấm nước" trước đây. Các loại keo này tựa như chất kết dính tự nhiên được tìm thấy trong các động vật biển như con hà. Điểm hạn chế là các loại keo này thường nhanh chóng bị oxy hóa, khiến chúng mất đi độ bám dính.
Các nhà nghiên cứu thuộc Đại học Hokkaido (Nhật Bản) đã phát triển hydrogel từ các chuỗi phân tử polymer, sử dụng lực tĩnh điện giữa các phân tử này để chất keo bám vào các bề mặt mang điện tích âm. Những bề mặt này có thể là vật liệu bằng thủy tinh, đá và kim loại.
Họ cũng tìm ra cách để các phản ứng tương tác điện này diễn ra thuận lợi trong môi trường nước chứa muối như nước biển.
Nhóm nghiên cứu đã thử keo trên khối thủy tinh nặng 500g. Sau 5 giây họ đã có thể nâng khối thủy tinh lên khỏi nước. Trên thực tế, độ bền của keo có thể đạt tới khoảng 60 kilo pascal - gần với áp suất trong cabin các máy bay thương mại.
Công bố trên tạp chí Nature hôm 12/11, nhà nghiên cứu Jian Ping Gong cho hay vật liệu kết dính này rất dễ sản xuất, chi phí thấp và tính ứng dụng cao. Nó có thể hoạt động giống như chất siêu kết dính trong môi trường có nhiều ion như nước biển, khắc phục các vấn đề hạn chế trong chất kết dính dưới biển hiện nay.
"Hydrogel mang tính ứng dụng rất cao. Nó có thể dùng để vá những lỗ hổng, rò rỉ ở đáy tàu thuyền, kết dính cát để bảo vệ môi trường biển, dính các khối bêtông xây dựng dưới biển hoặc trục vớt vật thể từ đáy biển lên trên", nhà nghiên cứu Jian Ping Gong cho biết.
Nhóm nghiên cứu cũng hi vọng phát minh này sẽ tạo cảm hứng cho các nhà khoa học thế giới tìm tòi nghiên cứu loại keo tương tự hoạt động trong các môi trường khắc nghiệt khác.