«Моллюскулярный» клей

Американские химики запатентовали новый самовосстанавливающийся клей, созданный по образу и подобию жизнедеятельности мидий.

Уникальные фильтрационные качества мидий известны давно и применяются в биологической очистке воды. Но эта особенность – не единственная. Например, они обладают удивительной способностью прилипать практически к любой подводной поверхности: камням, корягам, корпусам кораблей. Причем делают это очень быстро. Технология этого процесса биологами до сих пор детально не изучена. А вот химики со своей частью проблемы, похоже, уже разобрались. В свежем выпуске «Материалов Национальной академии наук» американские специалисты поведали миру секрет уникального явления.

Большинство известных синтетических покрытий – это компромисс между прочностью и хрупкостью. Вещества, лежащие в их основе, содержат классические ковалентные связи – в них два соседних атома удерживаются вместе за счет одной или нескольких пар общих электронов. В слизи мидий связи иные, металлические, основанные на эффекте «цементирования» положительно заряженных ионов металлов циркулирующими между ними электронами. Силы, удерживающие атомы вместе, размыты по объему вещества и не направлены, что отражается на физических свойствах. Такие связи обладают высокой устойчивостью и при разрушении автоматически восстанавливаются без получения дополнительной энергии извне.

Ключевой компонент «биоклея» – высокомолекулярный органический полимер. При его соединении с солями металлов при низких значениях pH (в кислой среде) образуется зеленый раствор. Однако стоит добавить к нему гидроксид натрия, и пресловутый «кислотно-щелочной баланс» сдвигается в сторону высоких значений, в результате чего жидкость превращается в гель, да еще и эффектно меняет свой цвет на красный.

Новое соединение может быть использовано в качестве покрытия и адгезива при проведении подводных работ. Им также заинтересовались хирурги, ищущие безопасные биоклеи для имплантации.