Yeni Biyomimetrik Yapıştırıcılar Su Altında Yüksek Yapıştırma Gücü Gösteriyor
Bu yapıştırıcının su altında işe yaradığı ise bu amaç için özel üretilen yapıştırıcılardan daha sağlam halde deniz kabuklularının yüzeyine yapışmasıyla farkedildi.
Purdue Üniversitesi kimya ve malzeme mühendisliği profesörü olan Jonathan Wilker ise bu konuda ‘Güncel yapıştırıcılar ıslak yapıştırmada çok kötüler, deniz biyolojisi de bu problemi henüz çözmüştür. Midyeler,kıskaçlılar ve istiridyeler kayalara kolaylıkla bağlanır. Bu sert çevreye bağlayabilmek için yeni bir madde geliştirmek yerine, misyelerin yapışkan proteinlerinden modellenen biyomimetrik polimer yaptık’ diyerek açıklamada bulunmuştur.
Yeni bulgular biyo-temelli yapıştırıcının cilalanmış alüminyumu yapıştırmada kullanılan diğer 10 ticari yapıştırıcıdan daha iyi perfonmans sergilediğini göstermiştir. Yapılan çalışmada 5 ticari yapıştırıcıyla karşılaştırıldığında, yeni yapıştırıcının ahşap, teflon ve alüminyum için de daha iyi olduğu görülmüştür. Teflona katıldığında,ahşap ile çalışılan ve diğer yapıştırıcıların dışına çıkan tek yapışkan olduğu test edildi.
Bulgular, Şubat ayında çevrimiçi yayınlanan bir araştırma kâğıdında ve ACS Uygulamalı Materyaller ve Arayüzler gazetesinin 1 Mart sayısındaki baskısında detaylı olarak açıklanmıştır. Midyeler yapıştırıcı plakalarını kullanarak, yüzeye bağlanan saç gibi liflerini genişletti. Yapıştırıcının içindeki proteinler,yapışma ve dayanıklılığı sağlamada ihtiyaç duyulan DOPA adında aminoasit içerir. Purdue üniversitesi araştırmacıları midye proteinleri kimyasını, poli(katekol-stiren) olarak adlandırılan bir biyomimetrik polimer içine yerleştirdiler ve DOPA içeren, katekol olarak adlandırılan bileşiklerin kimyasını kullanacak duruma getiren yapışkan yarattılar. Jonathan Wilker hayvanların bu tür bir kimyasalı çok başarılı kullandığından dolayı katekollere odaklandıklarını, poli(katekol-stiren)’nin muhtemelen bu zamana kadar kullanılan en güçlü su altı yapıştırıcılarını andırdığını söylemiştir. Ayrıca; çoğu yapışkanlar yüzeye bağlanmak yerine su ile etkileşime girerken, katekol gruplarının yüzey üzerine bağlanmak amacı ile yüzey suları vasıtasıyla delmeler(sondaj, kuyu açma) için özel yeteneklere sahip olduklarını da belirtmiştir.
Yapay deniz suyu tanklarında sualtı yapışma testleri dizisi gerçekleştirildi. Bu bulgular, midyelerin ıslak ve tuzlu çevre ortamında bağlanmalarının yönetildiği zaman hangi yönlerinin en önemli olduğunu ortaya çıkarmasına yardım ediyor ve su altında yüksek dayanım gücündeki bağlamalar için katekol içeren polimerin gereklidir diyerek Wilker açıklamalar yaptı. Şaşırtıcı şekilde de, bu yeni yapışkanın midyelerden üretilen doğal yapıştırıcıdan 17 kat daha güçlü olduğu kanıtlandı. Biyomimetrikte, doğal maddelerin ve bileşiklerin sentetik verdiyonlarını yapmaya çalıştığınızda asla doğalında olduğu kadar bir başarıya ulaşılamayacağının da açıklaması yapılmıştır.
Bir açıklama da hayvanların spesifik biyolojik ihtiyaçları için olması gerektiği kadar güçlü yapışkanlar üretmek için evrildiği olabilir. Doğal yapıştırıcılar hayvanların yırtıcılar tarafından avlandıkları zaman iç dokularda zarara neden olmak yerine yüzeyden çekildiğinde koparmalara yol gösterici olarak tasarlanabilir. Jonathan Wilker gelecekte daha fazla pratik uygulamaları gerçek dünyaya taşımak istediklerini de belirtmiştir.
Bu araştırmalar Jonathan Wilker’ın doktora öğrencileri olan Michael A. North ve Chelsey A. Del Grosso tarafından yazılmıştır.
Kaynak : phys.org
