Forscher der Purdue University haben patentrechtlich geschützte Klebstoffformulierungen entwickelt, die nachhaltige, bio-basierte Bestandteile verwenden und starke Bindungen unter Wasser oder in feuchten Bedingungen schaffen können. Die Formulierungen bestehen aus Zein, einem Protein, das in Mais vorkommt, und Gerbsäure. Untersuchungen zur Unterwasserklebung haben gezeigt, dass die Art des Wassers die Leistung der Klebstoffe nicht signifikant beeinflusst, jedoch die Art des Substrats. Außerdem nimmt die Klebekraft im Laufe der Zeit zu, wenn die Klebstoffe Wasser ausgesetzt sind, im Gegensatz zu herkömmlichen, auf Erdöl basierenden Klebern. Die Klebstoffformulierungen könnten in verschiedenen Branchen Anwendung finden, darunter Bauwesen, Fertigung, Biomedizin, Zahnmedizin, Lebensmittel und Kosmetik. Die Klebstoffe können mit kostengünstigen, nachhaltig beschafften Pflanzenstoffen innerhalb kurzer Zeit hergestellt werden. Die Forscher untersuchen auch das Potenzial der Klebstoffe für die Wiederherstellung von Korallenriffen und arbeiten mit der Coral Restoration Foundation zusammen, um verschiedene Formulierungen zu testen. Das Purdue Innovates Office of Technology Commercialization hat ein Patent angemeldet, um das geistige Eigentum der Klebstoffformulierungen zu schützen.
Die Entwicklung nachhaltiger und starker Unterwasser-Klebstoffe mit bio-basierten Komponenten
Forscher an der Purdue University haben patentrechtlich geschützte Klebstoffformulierungen entwickelt, die nachhaltige, bio-basierte Komponenten verwenden und starke Verbindungen unter Wasser oder in feuchten Bedingungen herstellen können. Diese Klebstoffformulierungen haben das Potenzial, verschiedene Branchen zu revolutionieren und Umweltprobleme in Bezug auf herkömmliche auf Erdöl basierende Klebstoffe zu lösen.
Die Wissenschaft hinter den Klebstoffformulierungen
Die Klebstoffformulierungen bestehen aus Zein, einem Protein, das in Mais vorkommt, und Tanninsäure. Zein ist ein natürlicher, biologisch abbaubarer und erneuerbarer Polymer, das aus Maisprotein gewonnen wird und daher eine attraktive Alternative zu auf Erdöl basierenden Klebstoffen darstellt. Tanninsäure, die aus Pflanzen gewonnen wird, wirkt als Vernetzer und verbessert die Klebeeigenschaften des Zeins.
Leistung der Unterwasser-Verbindung
Experimente zur Überprüfung der Leistung der Unterwasser-Verbindung der Klebstoffformulierungen zeigten vielversprechende Ergebnisse. Die Art des Wassers hatte keinen signifikanten Einfluss auf die Klebeeigenschaften, jedoch die Art des Substrats. Die Klebstoffe bildeten starke Verbindungen auf einer Vielzahl von Materialien, einschließlich Metall, Kunststoff, Keramik und Holz, selbst untergetaucht.
Wasserausgesetzt und Festigkeitsprüfung
Im Gegensatz zu herkömmlichen auf Erdöl basierenden Klebstoffen erhöhte sich die Festigkeit der Verbindungen der Klebstoffformulierungen im Laufe der Zeit bei Kontakt mit Wasser. Diese einzigartige Eigenschaft macht sie besonders geeignet für Anwendungen, bei denen langfristige Leistung und Haltbarkeit erforderlich sind.
Industrielle Anwendungen
Aufgrund ihrer einzigartigen Eigenschaften und ihrer Nachhaltigkeit könnten die Klebstoffformulierungen in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt werden.
Bauwesen
Im Bauwesen könnten diese Unterwasser-Klebstoffformulierungen für verschiedene Anwendungen wie das Verbinden von Materialien unter nassen Bedingungen oder unter Wasser, das Abdichten von Fugen oder die Reparatur von Bauwerken, die Wasser ausgesetzt sind, eingesetzt werden.
Fertigung
Hersteller könnten von den Klebstoffformulierungen profitieren, um Produkte in feuchten Bedingungen zu montieren, wie z. B. wasserbeständige Elektronik oder wasserabweisende Textilien.
Medizin und Zahnmedizin
Die Klebstoffformulierungen könnten in der Medizin und Zahnmedizin eingesetzt werden. Sie könnten in medizinischen Geräten verwendet werden, die in feuchten Umgebungen starke Verbindungen aufrechterhalten müssen, wie z. B. chirurgische Implantate oder tragbare Sensoren.
Lebensmittel und Kosmetik
Aufgrund ihrer biologisch abbaubaren und ungiftigen Eigenschaften könnten die Klebstoffformulierungen Anwendung in der Lebensmittel- und Kosmetikindustrie finden. Sie könnten zur Herstellung von Verpackungsmaterialien oder zur Verbindung von Komponenten in feuchten Produktionsumgebungen eingesetzt werden.
Wiederherstellung von Korallenriffen
Die Forscher untersuchen die potenzielle Verwendung der Klebstoffformulierungen für Bemühungen zur Wiederherstellung von Korallenriffen. Sie haben eine Partnerschaft mit der Coral Restoration Foundation geschlossen, um verschiedene Klebstoffformulierungen zu testen und deren Wirksamkeit bei der Verbindung von Korallenfragmenten unter Wasser zu bestimmen.
Patentschutz
Das Purdue Innovates Office of Technology Commercialization hat ein Patent angemeldet, um das geistige Eigentum der Klebstoffformulierungen zu schützen. Dieser Schritt stellt sicher, dass die innovative Klebstofftechnologie geschützt bleibt und in Zukunft für verschiedene Anwendungen kommerzialisiert werden kann.
