普渡大学化学系的研究生Aaron Mena(左)和Jennifer Garcia Rodriguez使用由完全可持续的生物基成分开发的粘合剂配方来粘接珊瑚。这些配方可以应用于建筑、制造、生物医学、牙科、食品和化妆品行业以及珊瑚礁修复。(普渡大学图片/Gudrun Schmidt)

　　普渡大学开发了一种正在申请专利的粘合剂配方，该配方由完全可持续的生物基成分组成，可以在水下或暴露在潮湿环境下建立更牢固的粘合剂。

　　普渡大学化学系实践副教授古德伦·施密特(Gudrun Schmidt)和一组研究人员用玉米蛋白和单宁酸开发了这种配方。玉米蛋白是玉米中的一种蛋白质。关于该团队研究的一篇论文发表在同行评审期刊ACS应用材料与界面上。

　　该胶粘剂配方可进一步开发和应用于珊瑚礁的修复，并在建筑、制造、生物医学、牙科、食品和化妆品等行业中得到应用。

　　在水中更强

　　Schmidt和她的同事们用不同的表面和不同的水，包括海水、盐水溶液、自来水和去离子水，对他们的配方进行了水下粘合实验。

　　施密特说:“有趣的是，水的类型对性能影响不大，但基材的类型却有很大的影响。”“另一个意想不到的结果是，当暴露在水中时，粘合剂强度会随着时间的推移而增加，这与传统石油基胶水的一般实验结果相矛盾。与台式粘合力相比，水下的初始粘合力更强，这表明水有助于使胶水粘在水下。”

　　当将胶粘剂置于水下时，它的表面会形成一层保护层，防止水立即进入材料的其余部分。

　　施密特说:“但是，一旦皮肤到位，它可以被打破，以促进更快的键形成。”

　　实验还表明，在大约30摄氏度时，键合达到最大值，然后在更高的温度下再增加一次。

　　施密特说，制造粘合剂配方的过程很短。

　　施密特说:“我们可以使用廉价、可持续来源的植物基材料，在几小时内生产出几加仑的胶水。”“在实验室或户外，在地球上的任何地方，这种粘合剂都很容易制造。”

　　对无毒配方的需求

　　施密特说，其他研究人员正在研制粘合剂，模仿贻贝、藤壶、牡蛎和沙堡蠕虫在海底和其他潮湿表面上粘附的粘合剂。然而，那些性能最好的配方是完全合成的。

　　施密特说:“使用刺激性化学物质进行冗长的合成可能会阻碍它们未来的发展。”“无毒、可持续来源的材料和对环境影响最小的需求越来越大。因此，一些团队已经转向使用生物启发或生物基化学开发新的和改造旧的粘合剂系统。”

　　对无毒材料需求的增加导致了生物医学应用粘合剂的产生。所得的胶水具有类似于软组织的特性。施密特说，生物基粘合剂有进一步的应用。

　　施密特说:“一旦体内和生物医学领域被抛在后面，就会有整个世界的其他应用需要金属、塑料、木材和无机基材，这些都需要粘合剂在水的存在下工作。”“当涉及到原料的纯度时，食品、口腔和化妆品应用的限制较少。食品级聚合物通常可用于制造湿粘合剂。我们也在研究牙科应用，试图在这种潮湿和具有挑战性的环境中制造粘合剂。”

　　珊瑚礁恢复

　　施密特说，普渡大学开发的粘合剂配方正在申请专利，另一个特别有趣的应用是恢复珊瑚礁。

　　施密特说:“在世界范围内，有几项主要的努力是种植年轻的珊瑚来取代那些已经死亡的结构。”“这些努力的一个主要障碍是缺乏适用于这种应用的合适的水下粘合剂。”

　　施密特和她的研究小组正在与珊瑚恢复基金会合作，将各种配方送去测试。

　　施密特说:“我们最近访问了佛罗里达群岛，在几桶海水中测试了几种配方。”“很高兴看到我们的工作在实验室之外，在真实的潮湿世界中进行。”

　　珊瑚恢复基金会的珊瑚恢复项目经理帕诺尔·蒙托亚-玛雅说，珊瑚恢复基金会一直在寻找最有效和最有效的方法，将珊瑚移植到珊瑚礁上。

　　蒙托亚-玛雅说:“有不同的选择意味着可以种植不同的物种和栖息地，并取得积极的成果。”“像这样的科学合作使我们能够在主流修复之前测试和微调方法。现场初步结果非常令人鼓舞，我们将继续向普渡大学的研究人员提供反馈，以确保最终产品在多个修复目标中始终保持成功。”

　　施密特向普渡大学技术商业化创新办公室披露了粘合剂配方，该办公室已申请专利以保护知识产权。

　　/公开发布。来自原始组织/作者的材料可能具有时点性质，并根据清晰度，风格和长度进行了编辑。海市蜃楼。新闻不受机构限制

　　所有的位置或侧面，以及所有的视图、位置等

　　此处表达的结论仅代表作者的观点。点击此处查看全文。