ENGINEERINGNET.BE - Stel je voor dat je een krasje in je autolak kunt repareren door er een föhn op te richten, of dat je de lijm die je laptop bij elkaar houdt weer kunt losmaken met UV-licht.
Onderzoeker Ranjita Bose ontwikkelt zulke polymeren op maat. ‘Veel polymeermaterialen worden gemaakt door moleculen vast te leggen in permanente 3D-netwerken. Dat maakt ze sterk, maar als ze kapotgaan, blijven ze kapot. Wij ontwikkelen dynamische polymeernetwerken. In zulke netwerken kunnen verbindingen breken en zich opnieuw vormen, waardoor ze repareerbaar zijn.’
Door die niet-permanente verbindingen is het mogelijk dat ze zichzelf herschikken indien nodig. Dat gebeurt meestal onder invloed van warmte of licht.
Bose: ‘Wij hebben materialen ontwikkeld die reageren op warmte, UV-licht of stroom.’
Bose werkt in haar lab met een zogenaamde opdamp-techniek. Haar onderzoeksgroep is de enige in Nederland die dat doet. Met deze techniek wordt het materiaal laag voor laag opgebouwd.
Het begint met de kleinere bouwstenen of monomeren in vloeibare vorm. Die worden verhit tot ze gasvormig zijn, waarna een zogenaamde initiator ervoor zorgt dat ze lange ketens gaan vormen, ofwel polymeren, en vervolgens neerslaan op een onderliggend materiaal.
Deze methode heeft doorgaans geen oplosmiddelen nodig, en geen erg hoge temperaturen, en is daarmee milieuvriendelijker dan alternatieve technieken.
‘Ook zoeken we altijd naar duurzame materialen: het liefst gebruiken we bio-gebaseerde bouwstenen, en als het nodig is groene oplosmiddelen. Het eindproduct is vaak zelfhelend, waardoor het een veel langere levensduur heeft,’ aldus Bose.
Ook de zoektocht naar ont-lijmbare lijm is ingegeven door duurzaamheid: als je een afgedankte laptop uit elkaar schroeft, blijken componenten vaak aan elkaar te zijn gelijmd, en zit er niets anders op dan ze in de shredder te gooien.
Als de lijmverbinding eenvoudig kan worden losgemaakt, kun je de laptop veel beter uit elkaar halen om de onderdelen te hergebruiken of te recyclen.
‘Het is heel belangrijk om precies te controleren wanneer de lijm weer loslaat,’ vertelt Bose.
Ont-lijmen kan gebeuren met temperatuur als trigger of door UV-licht. Een lijm die pas ont-lijmt bij UV-licht én hoge temperatuur zou misschien ideaal zijn, denkt ze.
‘Want losmaken van lijm wil je juist niet te laagdrempelig doen: je wilt geen onopzettelijke ont-lijming van je product.’
