Исследователи разработали состав для склеивания материалов под водой, который становится прочнее при контакте с влагой. Обычные клеи в таких условиях работают хуже: вода покрывает поверхности и мешает сцеплению, а также постепенно разрушает клеевой слой. Это осложняет ремонт подводных конструкций, включая трубопроводы.
В основе нового материала лежит супрамолекулярная ионная жидкость BP16TPB, состоящая из гибких и жестких молекулярных компонентов. Ее смешали с диметилсульфоксидом, который растворяет часть вещества и превращает отдельные молекулы в подвижные заряженные частицы. При попадании в воду эти частицы вновь объединяются и образуют устойчивую структуру, соединяющую поверхности. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.
Прочность соединения обеспечивают водородные связи, взаимодействие молекул и эффект Марангони, связанный с изменением поверхностного натяжения жидкостей. Материал обладает выраженными водоотталкивающими свойствами и вытесняет водную пленку с поверхности. Благодаря этому текучая смесь после нанесения превращается в плотную сеть, устойчивую к воздействию воды.
Клей проверили на погруженных в воду керамике, эпоксидных материалах и пластиках. Через 10 секунд после нанесения его адгезионная прочность достигала 1,1 млн паскалей. Авторы работы сообщили, что этот показатель существенно выше, чем у традиционных клеевых составов для подводного применения.
В ходе длительного испытания материал более 3 лет удерживал под водой груз массой 2 кг. Также состав сохранял способность к повторному соединению после отклеивания: его свойства оставались стабильными на протяжении 8 циклов. Клей работает в кислых, щелочных и соленых растворах, но чувствителен к температуре выше 70 °C.
