Zahvaljujući puževima napravljen povratni superlepak

Da li ste se nekada zapitali na koji način puževi uspevaju da se penju čak i uz glatke, vertikalne zidove kao da na njih ne deluje sila Zemljine gravitacije? Verovatno niste. No, pretpostavljam da bi većina vas, nakon kraćeg razmišljanja, na ovo pitanje odgovorila da sigurno ima nečeg lepljivog u sluzi koju ispuštaju. I bili biste u pravu. Ali ova lepljiva supstanca čudesnija je nego što mislite.

Upravo zahvaljujući proučavanju njenih svojstava, grupa naučnika sa Univerziteta u Pensilvaniji (SAD) nedavno je uspela da napravi nešto što do sada nikom nije pošlo za rukom: povratni superlepak. Naime, ova neobična supstanca u sluzi puževa rešava problem sa kojim su se istraživači na ovom polju rvali decenijama: lepak može biti ili slab i povratan ili jak i nepovratan, ali ne može nikako, činilo se, biti i jak i povratan. A da je to ipak moguće, pokazala je studija ovih naučnika nedavno objavljena u naučnom časopisu PNAS.

Oponašajući uglavnom potcenjena i zanemarena svojstva osušene sluzi puževa, ovi naučnici napravili su povratan superlepak dovoljno snažan da nosi težinu prosečnog muškarca. Oni su putem eksperimenta utvrdili da dva lepljiva kvadratića veličine poštanske marke, na koja je nanesen njihov novi proizvod, mogu da izdrže i volontera teškog 87 kilograma.

Baš kao što je to slučaj kod, od čoveka daleko lakših, puževa. „Puževi su savršen primer“, navodi Šu Jang, naučnica koja proučava materijale i vodeća autorka ove studije. „Dok se kreću unaokolo, proizvode sluz koja je viskozna tečnost, ali kada se ona osuši ostaju čvrsto zalepljeni.“

Jang i njene kolege napravili su novi lepak od hidrogela, jednog oblika polimerske mreže koji sadrži veliku količinu vode. U svom tečnom stanju hidrogel curi i širi se i kroz najmanje pukotine i udubljenja na nekoj površini. Ali kada se osuši, stvrdnjava se u mestu.

Eksperimenti sa novim lepkom pokazali su da je neverovatno snažan u osušenom stanju. Iako se prirodno suši na vazduhu, proces sušenja može se ubrzati njegovim zagrevanjem. Međutim, kada mu se doda voda kako bi se rehidrirao hidrogel u njemu, ovaj lepak smekša i lagano popušta svoj stisak.

Laboratorijski testovi pokazali su da bi se ovim lepkom mogla slepiti leptirova krila, a zatim – pomoću malo vode – odlepiti, ne povredivši pritom nijedno od delikatnih tkiva. Upotreba vode da se poništi lepljivo dejstvo znači da se ovaj lepak može koristiti isključivo u suvim sredinama, iako Jang navodi da je njen tim već počeo da traga za sličnim materijalima koje, umesto vode, smekšavaju toplota ili elektricitet.

Novi lepak od hidrogela oponaša trik koji puževi koriste da zaštite sebe od dehidracije po suvom vremenu. Umesto da pužu unaokolo na sloju vlastite vlažne sluzi, ovi mekušci stvaraju jedan tvrd, suv sloj koji popunjava žlebove i rupice na površini na kojoj se nalaze. Membrana koju tom prilikom stvaraju sastoji se od nekoliko slojeva osušene sluzi i sprečava da puž izgubi mnogo vode.

Kao što je slučaj sa epifragmom, novi lepak najbolje funkcioniše na hrapavim površinama. Međutim, Jang navodi da je ovo adhezivno sredstvo takođe efikasno i na staklu. „Površina ne mora biti naročito hrapava, budući da svaka vrsta površine ima određenu dozu hrapavosti“, navodi ona.

Jang i njene kolege smatraju da će ovo sredstvo za lepljenje verovatno najviše obradovati medicinske radnike. Povratni superlepak mogao bi da pomogne da se ubuduće izbegnu ili jednostavnije saniraju posledice nezgoda sa lepkom, koje su dosad bile prilično učestale. Medicinski časopisi opisuju brojne slučajeve u kojima su ljudi lepkom ulepili sopstvene uši, slepili prste na ruci ili očne kapke, tako što su, ne vodeći računa, pomešali adheziv sa kapima za uši ili oči. Ponekad se posledice takvih nezgoda ne mogu drugačije sanirati nego hirurškim zahvatom. Ali, sada kada na raspolaganju imamo superlepak koji se rastvara vodom, slične probleme ljudi će moći da rešavaju sami kod kuće i neće morati da prave dodatan posao lekarima.