ダクトテープの歴史は1920年代に遡り、当時、自動車塗装業者が車体にスプレーできるようにマスキングテープが発明されました。 ギフトを包むためのセロハンテープ、電線を覆うための電気テープ、ダクトテープなど、ダクトテープの他のバリエーションもゆっくりと発明されました。

その後、科学者たちは、テープ上の接着剤の化学的性質を調整したり、粘着力を強化するためにテープの材質を変更したりするなど、粘着力を制御するために多くの方法を使用しました。 しかし、この強化テープは破れにくくなっており、破れても剥がすと破損の原因になりやすいです。 接着剤の残留物が物体に付着し、再利用が困難になります。

バージニア工科大学の機械工学チームは、テープと接着剤の化学的性質を変えることなく、テープの接着性と引き裂き性を向上させるためにテープを物理的に切断します。 新しい研究は6月22日に「」に掲載されました。天然素材「レビュー（自然素材）」

その開発は日本の切り絵芸術に触発されました。 日本の切り紙芸術は、平らな紙を折ったり切ったりして特定の形状、さらには立体的な物体に変化させるのが特徴です。 子供たちはよくこの方法を使って紙の雪の結晶を作ります。

研究者は、ポリジメチルシロキサン (PDMS) 接着剤を含むさまざまなスタイルのポリエチレン テレフタレート (PET) テープを切断して比較しました。 粘着テープの粘度上昇が最も大きいのはU字型と矢印型で、次にV字型、最も悪いのは直線であることがわかった。 ただし、矢印型やV型粘着テープは方向性が強すぎて粘着面を素早く剥がすのには適していないため、適度な方向性を持つU型粘着テープが使用されています。

研究チームがテープに同じ方向にいくつかのU字型の亀裂をカットした後、このアクションにより、カットされていないテープと比較してテープの粘着力が60倍増加し、再利用することもできます。 さらに、この改善された接着力は、大きな変更を加えることなく、100 回を超える剥がして貼り付けるサイクルに使用できます。

この方法では、テープが破れやすくなります。 テープのU字開口部を引き裂く動作に合わせるだけで、テープを対象物から簡単に剥がすことができます。 反対側のU字型の開口部を引き裂くと、対象物へのテープの粘着力が高まります。

研究チームはまた、梱包テープや医療用テープなどのさまざまなテープもテストしました。 固有の形状がテープにカットされている限り、テープの種類は関係なく、特定の化学的条件や環境条件 (湿潤または乾燥) に依存せずにテープの接着強度を調整できることがわかりました。

実験結果によると、テープをU字の逆方向に剥がすと、U字の切り込みとU字の切り込みの間のスペースが先に引き裂かれ、UのU字の切り込みはほとんど動かないことがわかりました。その結果、テープを引き裂く力を大きくする必要があり、テープが真っ直ぐに剥がれなくなります。

テープの前後U字、左右U字のカット距離はテープの粘着力に影響します。 両者の距離が近すぎると、この U 字型の切り欠きによる機能が低下します。 さらに、実験では、U字型とU字型のストリップ間の距離の影響は、ストリップ間の素材、接着剤、環境湿度とはほとんど関係がないことがわかりました。

「テープの特性を実際に変えるのはカットの形状とサイズであるため、特定の接着剤を使用する必要はありません。 ただし、テープの物理的特性や特性に応じて、さまざまなサイズのカットを作成する必要があります。 接着剤です」と研究チームの研究者は語った。

研究者らは、カットした粘着テープを手袋、レンガ、ロボットアームに配布したところ、これらの物体のグリップ力を効果的に向上させることができることを発見しました。

実験結果により、このテープは再利用可能であり、グリップロボット、しっかりと取り付けられているが分解が簡単な機器、医療健康監視用のウェアラブル電子機器などの将来の用途に使用できることが確認されました。 組立・分解に伴う廃棄物を削減できるだけでなく、リサイクルも容易になります。

同校機械工学部のマイケル・バートレット助教授は、「テープの切れ目を通してテープの剥がれ方を制御できることに気づきました。これにより、接着剤が非常に強力になり、剥がしやすくなりました」と述べた。 珍しい発見。

同氏はまた、このプロセスとその特性は将来の接着剤の開発にとって興味深いものであると述べた。 ◇

編集長：リアン・シュファ