米乐m6官方网站[理事长中钵良二]（以下简称“AIST”）功能化学研究部[研究部主任 Dai Kitamoto] 生物基材料化学组研究员 Shotaro Ito 和智能材料组首席研究员 Haruhisa Akiyama，只需在室温下照射光即可。粘弹性可逆控制，易于加工聚合物我开发了该材料。
新开发的材料是一种具有光响应部分的聚合物，与普通塑料一样，它可以通过热成型加工成任何形式，例如薄膜。它还具有在紫外线照射下几分钟变软，在可见光（绿光）照射几分钟后变硬的性质，并且这种软化和硬化的循环可以重复。当整个材料或表面柔软时，材料的粘性（粘附性）、摩擦力和冲击吸收性能更高，并且通过光照射可逆地改变这些性能，有望用作光学功能材料。
例如，如果我们关注粘合性的变化，并将这种材料加工成胶带，则无需加热即可可逆地粘贴和拆卸智能粘合剂可以实现。结果，有利于使用后的重新粘合和粘合部件的回收，并且改进了粘合工艺。产量它可以带来改进和资源节省。特别是精密光学材料的临时固定和重新连接、医疗部件的最小刺激的连接和拆卸，可返修性中实现出色的零件组装方法。该材料的详细信息于2018年9月发表在美国化学会学术期刊上。ACS 应用材料与界面''（S Ito、H Akiyama 等人ACS 应用。马特。接口 2018, 10，32649–32658。）。它还将于 12 月 5 日至 7 日在幕张展览馆（千叶县千叶市）举办的第二届粘合与粘合博览会上进行介绍。
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| 新开发材料的成型和利用光的粘弹性控制 |
粘合技术广泛应用于日用品、汽车、电子等众多产品的制造过程中。热熔胶是典型的粘合剂之一，是一种无溶剂的固体，使用时通过加热熔融、涂抹、加压、冷却完成粘合。由于它易于处理，因此被广泛应用于从家庭到工厂，占全球使用的粘合剂的不到 20%。此外，再加热允许重新粘合，从而提高粘合构件的可回收性和制造工艺的产量。另一方面，它不适合临时固定或重新连接易受热影响的精密光学材料或医疗部件，也不能用于替代电子产品中局部加热技术上困难的部件。因此，需要一种无需加热即可返工的新型粘合剂。
AIST 迄今为止已开发出一种在光照下无需加热即可反复液化和固化的材料，作为其应用的一个示例，我们一直致力于创造一种可移除的粘合剂 (2012 年 4 月 6 日 AIST 新闻稿）。在这种材料中，光响应部位的结构由于光照射而发生变化，结果，熔点（软化点)在室温下会发生变化，因此可以通过光照射来控制材料的液化和凝固。
然而，这种材料硬而脆，无法像一般塑料一样进行热成型，因此很难在实际工艺中用作粘合剂或其他粘弹性可变的材料。因此，我们重新设计了光响应分子，并致力于开发一种可以通过加热成型的新型聚合物材料。
此项开发得到了住友电工集团社会贡献基金学术研究补助金（2017 财年 - 2019 财年）和日本学术振兴会青年科学家补助金（2018 财年 - 2019 财年）的部分支持。
在这项开发中，为了创造一种具有光响应性并且可以热成型的聚合物，我们将使用具有光响应位点的聚合物通用聚合物嵌段共聚物所生产的聚合物材料在室温下为固体，但可以通过加热到120摄氏度以上来成型，从而可以将其加工成不需要支撑材料的自支撑薄膜（厚度为10微米以上）。当该薄膜用紫外线（波长：365 nm）和可见光（波长：520 nm）各照射几分钟时，由于光响应位点的结构变化，它能够在不加热的情况下反复可逆地液化（软化）和固化（视频）。
该薄膜的软化过程是硬度的衡量标准存储模数最多减少 100 倍（图 1）。此时，聚合物表面在光照射后几乎立即开始软化，并且弹性模量在1分钟内显着下降。通过利用这种粘弹性特性，可以可逆地控制粘合力并创建可重复粘贴和拆卸的智能胶带。
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| 图1 由于紫外线照射导致弹性模量下降 |
为了考虑其作为胶带的应用，我们使用玻璃和塑料基材进行了粘合测试。事实上，通过使用加工成薄膜的聚合物材料，可以简单地通过照射光来粘合基材。此外，当高分子材料处于固态时，它表现出很强的粘合强度，但当高分子材料液化（软化）时，粘合层会流动，粘合强度下降到十分之一以下（图2）。这使得可以轻松地剥离接头。
此外，移除的基板可以重复使用并通过光照射再次粘合，从而可以重复安装/拆卸循环超过10次（图3）。通过这种方式，人们发现它可以用作智能粘合剂，即使在不加热的情况下也能表现出可再加工性。
新开发的材料的新颖之处在于，它可以模压成型，并且仅通过光就可以显着改变其粘弹性，除了用作粘合剂之外，它还有望用于具有可变性能的减震材料和具有可变摩擦力的表面。
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| 图2通过光照射控制粘合力 |
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图3 由于反复附着和分离而导致的粘合强度的变化
(红圈)粘合强度，(蓝圈)紫外光照射后的残余粘合强度 |
未来我们会向有需求的企业提供样品，了解他们的具体需求，完善实际应用所需的规格。这种材料可以像一般塑料一样进行热成型，并且可以通过光照射选择性地控制其物理性能，而无需加热或接触，因此我们的目标是将其应用于利用这些特性的应用中。特别是，我们将继续进行研究和开发，以开发智能粘合剂，例如制造过程中的临时粘合剂、拆卸时可在不损坏基材的情况下去除的粘合剂以及具有优异可再加工性的粘合剂。
国立产业技术综合研究所
功能化学研究部，生物基材料化学组
研究员 Shotaro Ito 电子邮件：shotaroito*aistgojp（发送前请将 * 更改为 @。）
功能化学研究部智能材料组
首席研究员 Haruhisa Akiyama 电子邮件：hakiyama*aistgojp（发送前请将 * 更改为 @。）