去除创可贴可能会是一场噩梦。拉扯头发。捏紧 皮肤。幼儿流泪并尖叫。
讽刺的是,保留绷带往往会更加痛苦——哪怕是最小的绷带 水分会破坏最强的粘合剂。
但是,如果您可以打开和关闭创可贴的“粘性”以实现无痛效果,会怎样? 去除?如果创可贴是防水的,只有当你 想要它吗?
这些想法听起来好得令人难以置信,但要感谢李小龙,助理教授足球比赛结果生物医学工程,“智能粘合剂”可能很快就会成为现实。
贻贝动力
Lee 的工作重点是受大自然启发的粘合剂。更具体地说,自然 胶水是由贻贝制成的,将它们固定在岩石、船只和码头上。李的过去 对水凝胶和组织粘合剂的研究使他更仔细地研究了是什么使 这些粘合剂在水下工作——以及人们如何使用它们。
“这项工作很新颖,因为没有任何智能粘合剂可以 在水下表演,”他说。 “我们可以将化学成分融入粘合剂中, 使其可逆地键合和脱键,这是相当新的。”
李的想法引起了海军研究办公室的注意,该办公室早些时候 年授予他青年研究员计划(YIP)奖。作为YIP的参与者, 李计划继续研究贻贝粘性的原因以及粘性的形成机制。 扭转这种粘附力。
陷入仿生学
Lee 研究了贻贝足蛋白中发现的一种特定氨基酸,称为 DOPA(3,4-二羟基苯丙氨酸), 这与多巴胺有关。在过去的研究中,他和他的研究生表明 可以操纵多巴来设计水凝胶致动器,这是一种果冻状的物质 聚合物内衬有铁带,使其能够自行移动。
现在的挑战是弄清楚如何施加电流,从而导致基于 DOPA 的 粘合剂释放,然后重新施加电流使其再次像胶水一样。
他补充说,还有一种生物医学成分:“想象一下创可贴——我们的粘合剂会 是一种不太痛苦的去除绷带的方法,或者能够分离或重新安装假肢 肢体或可穿戴传感器。”
生物医学工程系系主任肖恩·柯克帕特里克 (Sean Kirkpatrick) 评价李的工作 是创新和创造性研究的一个很好的例子。
“YIP 计划是该国最具选择性的研究资助计划之一” 他说。 “李获得此奖项的事实表明,教师和研究 生物医学工程系的课程与最好的课程不相上下 在全国。”
“智能粘合剂可以在水下粘合传感器,它可以附着在船体上,它有可能 可以帮助水下机器人或无人驾驶车辆,并与海军系统集成。”
最近,Lee 和博士生 Ameya Narkar 发表了他们的一些初步发现 在材料化学,一本高影响力期刊,展示了 pH 水平(酸度)在控制 粘合强度。 “较低的 pH 值会产生更强的粘合剂,而较高的 pH 值会产生更强的粘合剂 意味着粘合剂较弱,因此这是一个可逆过程,”Lee 说。
“我们现在的目标是证明可行性并了解其化学原理 对于潮湿的表面,粘附力强,粘附力弱。”Lee 说道。 “我们的长期 长期目标是使用电力来调节粘合性能,或者打开和关闭它。”
基础科学,实际应用
对 Lee 来说,让这个研究项目成功的关键是让它具有相当的开放性。 基础科学是关于理解现象的机制——在这种情况下, 化学反应驱动粘附。然后可以定制材料和研究 用于更具体的用途。
他还表示,协作是他工作的重要组成部分,也是原因之一 他获得了YIP奖。
“我们通过五大湖研究中心正在进行大量以水为重点的研究 中心(GLRC),我将有机会与校园里的同事合作,” 李说,并补充说他将与该中心主任盖伊梅多斯密切合作, 测试水下自动驾驶车辆上的粘合剂。
“李的工作有可能改变我们在水下连接组件的方式,” 梅多斯说道,并解释说他和其他 GLRC 研究人员开始与李合作 将相机自然地连接到活体五英尺长的五大湖鲟身上以进行学习 它们产卵后去哪里。
李的工作也有可能影响普通人的日常生活。
“想想便利贴和胶带,”他说。 “便利贴是一种弱粘合剂 可以多次粘贴,但随着时间的推移,它会失去粘合性能。风管 另一方面,胶带是一种强力粘合剂,难以去除。但一旦你 除去它,它的粘合质量会显着降低——在许多情况下, 毫无价值。”
根据 Lee 的研究,绷带、便利贴和风管等简单的家居用品 胶带可以重复使用,甚至可以粘附在潮湿的表面上,减少浪费和 成本。
从跟踪鱼类到治愈伤口再到监视潜艇,李的贻贝灵感 粘附力研究肯定会持续一段时间。
足球比赛结果是一所 R1 公立研究型大学,成立于 1885 年,位于霍顿,拥有来自全球 60 多个国家的近 7,500 名学生。密歇根州旗舰科技大学的投资回报率一直名列全美最佳大学之列,提供超过 185 个本科和毕业生科学技术、工程、计算机、林业、商业、健康专业、人文、数学、社会科学和艺术领域的学位课程。乡村校园距离密歇根州上半岛的苏必利尔湖仅数英里,提供全年户外探险的机会。





