Technologie na očích: Superglue

Mnoho vynálezů nevzniklo záměrně, ale díky selhání. Neděje se to neúspěchem přímo, ale proto, že tomu někdo věnoval pozornost a pamatoval si, jak a příčiny neúspěchu, a poučil se z toho. Jedním z takových vynálezů je Super Glue, lepidlo, které musí použít každý architekt a inženýr k rychlému přilepení čehokoli k čemukoli. Ačkoli to bylo bídné selhání pro původní použití, pro které byl vyvinut, chemik s dobrou pamětí a smyslem pro užitečný produkt jej vytvořil v procesu, který popsal jako „jeden den synchronicity a deset let tvrdé práce. “

Superglue bylo původně vynalezeno v roce 1942, kdy chemik… Harry Coover Pracoval v týmu, který se snažil vyvinout průhledný plastový zaměřovač, který by byl levnější než kovová mířidla, která se již používají. Tým vrhl širokou síť a experimentoval s řadou nových materiálů. Cover testoval třídu chemikálií nazývaných kyanoakryláty. Dali nějaké sliby, ale měli jeden problém: drželi se téměř všeho. Pokaždé, když se Coover pokusil použít materiál k upuštění puškohledu, přilepil se na nádobu a bylo velmi obtížné jej odstranit.

Když vzorky, se kterými experimentoval, přišly do kontaktu s vodou, a dokonce i vodní párou ve vzduchu, okamžitě vytvořily neuvěřitelně flexibilní vazbu s většinou materiálů. To z nich udělalo špatné výrobní materiály, takže kyanoakrylát byl při zrušení smlouvy odložen. Zaměstnavatel B.F. Goodrich, Patentovaný proces výroby kyanoakrylátů v roce 1947, ale žádné zvláštní využití tohoto materiálu jsem nezaznamenal: byla to jen kuriozita.

Až v roce 1951 si Coover, nyní pracující ve společnosti Eastman Kodak, vzpomněl na viskózní vlastnosti kyanoakrylátu. Spolu se svým kolegou Fredem Joynerem pracovali na výrobě tepelně odolných padáků pro novou generaci proudových stíhaček a napadlo je použít tyto lepkavé chemikálie jako lepidla ve výrobním procesu. Podle Coovera řekl Joynerovi o materiálech a požádal ho, aby změřil index lomu, aby zjistil, zda jsou vhodné pro použití. Varoval ho, aby byl opatrný, protože materiál se pravděpodobně nalepí na refraktometr a poškodí ho. Joyner otestoval materiál a zjistil, že je nevhodný pro padák, ale pak navštívil laboratoř, aby ho použil ke slepení věcí dohromady. Oba si uvědomili, že by to mohlo být vynikající lepidlo pro domácí a technické použití.

Takže dostali patent Jako lepidlo použijte kyanoakrylátpatent udělený v roce 1954. Eastman Kodak jej začal prodávat jako Eastman 910 v roce 1958, Přesný vzorec se prodává dodnes. V jedné nezapomenutelné ukázce Dr. Cover zvedl 150 liber vážícího moderátora televizního pořadu „Mám tajemství“ jedinou kapkou lepidla a zvedl Corvette pomocí lepidla.

Dr. Harry Coover obdržel národní medaili Technologie a inovace v roce 2010Nikdy ale na Super Glue nevydělal tolik peněz, protože produkt se neuchytil, dokud nevypršel patent a ostatní začali vyrábět své vlastní verze. Tohle nebyla jediná věc, na které Dr. Coover pracoval: je to na seznamu oPatent vydání 350. Vždy tvrdil, že Super Glue byl jeho oblíbený a že byl nesmírně hrdý na to, jak se lepidlo používalo k záchraně životů ve válce ve Vietnamu.

Stalo se to, když si americká armáda uvědomila, že by mohl být použit k uzavření střelných ran na bojišti. Protože reagovala s vodou v krvi, rychle zastavila krvácení a ránu uzavřela, dokud ji nebylo možné řádně operovat. Vytváří tenký, silný film, ale lze jej poměrně snadno odstranit, protože, jak každý, kdo měl na ruce lepidlo Super Glue, ví, že jakmile ztuhne, má nízkou pevnost ve smyku. Pokud se vám zasekne mezi konečky prstů a poté ztuhne, už se vám nepodaří uvolnit. Můžete jej však odstranit buď tak, že počkáte, dokud se pod lepidlem nevytvoří vrstva potu, nebo pohybem konečků prstů tam a zpět proti sobě, čímž přerušíte spoj mezi lepidlem a prstem. Spojte to s tím, že kyanoakrylát Není toxickýA máte skvělý způsob, jak rychle uzavřít ránu.

Moderní super lepidlo

Moderní kyanoakrylátová lepidla jsou k dispozici v široké škále typů, včetně těch míchaných kyanoakryláty s epoxidem pro vytvoření pevnější vazbyA ty, které přidávají materiály ke zlepšení Lepení na porézní povrchy. Existují také chemikálie, které můžete přidat, což urychlí tuhnutí, pokud potřebujete něco rychle opravit.

Jak super lepit lepidlo

Chemie Super Glue je skvělá. Ačkoli se konkrétní použité chemikálie liší ve značkách a typech, všechny jsou kyanoakryláty, sestávající z velmi krátkých řetězců (nazývaných monomery) atomů uhlíku obklopených kyslíkem a dusíkem a spojených s atomy vodíku. Řetěz je relativně stabilní, ale věci se začnou dít, jakmile je zavedena voda.

Voda se skládá ze dvou atomů vodíku vázaných na jeden atom kyslíku. Vazby držící tyto prvky pohromadě se však někdy třepí a zanechávají za sebou hydroxidové ionty, které se skládají z atomu kyslíku vázaného pouze na jeden atom vodíku. Tito se vznášejí a hledají něco, k čemu by se připojili. Když jeden z těchto prvků narazí na molekulu kyanoakrylátu, připojí se k jednomu z atomů uhlíku, ale tím zůstane atom uhlíku s náhradním elektronem, kde se chce k něčemu připojit. Uhlík se rád váže s jinými atomy uhlíku, takže se nevázané molekuly kyanoakrylátu spojují dohromady. Tento proces uvolňuje více iontů, které se začnou srážet s více molekulami vody, čímž vzniká více hydroxidových iontů atd. Jakmile je tedy proces zahájen, proces se opakuje a vytváří dlouhý řetězec těchto molekul, polymer. Toto se nazývá řetězová růstová polymerace a vyžaduje velmi málo vody, aby došlo. Z tohoto důvodu, pokud necháte víko na nádobě Super Glue, ztvrdne, protože vlhkost ve vzduchu spustí proces polymerace.

K tomuto procesu dojde také proto, že v lepidle jsou stopy vody, takže i když je skladováno uzavřené, nakonec dojde k polymeraci, takže lepidlo ztuhne v tubě.

Voda není jediná věc, na kterou superlepidlo reaguje: také se váže s oleji a proteiny nalezenými v otiscích prstů. Proto jej lze použít k nalezení otisků prstů: pokud jej zahřejete, aby se vytvořila pára, část se nalepí na olej a protein v otisku prstu, který bude dále polymerovat a vytvoří viditelný otisk prstu. To pravděpodobně také vysvětluje nejběžnější použití kyanoakrylátů: lepení prstů k sobě nebo na projekt po ruce.

Přemýšlejte o tom, až příště použijete tubu superlepidla k opravě projektu: Toto je tam, protože oddaný chemik si vzpomněl na svá selhání a uvědomil si, že to nebyly selhání; Zatím nenašli to správné využití.

Doporučený obrázek: „Vynikající lepidlo„Od Andrewa Joestara