从冷到热的附着力

研究人员已经开发了一种可回收的超分子胶粘剂，在从液氮(196°C或约320°F)到烘箱高温(200°C或约400°F)的广泛温度范围内具有出色的粘合性能。正如该团队在《Angewandte Chemie》杂志上报道的那样，这种胶粘剂的效率来自于固化过程中分子组分之间异常紧密的联锁。

　　

研究人员开发了一种可回收的超分子胶粘剂，在从液氮(?196°C)到烤箱高温(+ 200°C)的广泛温度范围内具有出色的粘合性能。正如该团队在《Angewandte Chemie》杂志上报道的那样，这种胶粘剂的效率来自于固化过程中分子组分之间异常紧密的联锁。

与标准胶粘剂不同，超分子胶粘剂不会通过分子组分交联产生粘附。相反，它们在固化过程中会形成紧密的自我组装，就像拼图碎片组装在一起一样。研究人员对这种超分子系统感兴趣，因为它们提供可持续性和可定制性，原则上，单个起始材料可以再次回收，它们的化学行为可以定制。然而，到目前为止，这种胶水的性能最好的情况下是体面的，更不用说高度依赖环境条件。

这种新型超分子胶是由北京清华大学刘凯(音译)领导的研究团队开发的，由两种成分组成，其中一种成分是一种小蛋白质，这种蛋白质是在为此目的进行修饰的细菌中合成的。另一种成分是冠醚——一种环形的分子，它可以缠绕在另一个分子上，就像女王头上的皇冠一样。

研究人员观察到粘附系统中分子之间的这种紧密的相互作用。将冠醚和蛋白质一起加入，加热固化，冠醚就固定在蛋白质表面。研究小组注意到，蛋白质和冠醚通过相反的电荷和其他分子相互作用紧密地结合在一起，形成了一个新的连锁结构，将蛋白质“焊接”在一起。

其结果是一种非常强的粘附效果。在室温、液氮和200°C条件下，粘合在一起的钢板能承受高剪切力。这种粘合剂适用于不同的材料，在水下也适用。如此广泛的工作条件是很少实现的，即使有专门的粘合剂，当然是第一个超分子粘合剂。很有希望的是，联锁组件可以被分解并再次回收，而重复使用的粘合剂几乎不会失去任何效力。

研究人员认为，这种特殊的粘附效应的原因之一，尤其是在低温下，是特殊的超分子相互作用的结果。特别是，这些成分的紧密联锁将水分从蛋白质中赶出。这意味着在冷冻时不会形成冰晶——就像在防冻剂中那样——而在许多传统胶水中，冰晶会导致过早开裂。

研究人员认为，这种新型粘合剂可以应用于特殊零件的制造，这些零件在使用过程中会受到很大的波动;例如，宇宙飞船暴露在很宽的温度范围内。