Film „Odyseja kosmiczna 2001”, najsłynniejsze dzieło Stanleya Kubricka, zaczyna się od sceny, w której praczłowiek pod wpływem obcej inteligencji ukrywającej się pod postacią monolitu używa po raz pierwszy przedmiotu jako broni. W ten sposób filmowe dzieło wyjaśnia, w jaki sposób człowiek zaczął korzystać z prostych narzędzi. Do budowy cywilizacji homo sapiens potrzebował jednak narzędzi bardziej skomplikowanych. Stąd pojawiła się potrzeba nie tylko kształtowania przedmiotów, ale także znalezienia sposobu, żeby je ze sobą połączyć.

W tej kwestii człowiekowi nie udało się od dawna wymyślić niczego nowego. Pojedyncze rzeczy dalej wiążemy (chociaż pewnie rzadziej niż kiedyś), wciąż używamy gwoździ, śrub, nitów, a metale spawamy. Od kilku tysięcy lat używamy także klejów. Mało znane jest, że archeolodzy znajdowali ceramikę posklejaną za pomocą żywic roślinnego pochodzenia w miejscach pochówku, a statuetki odnajdywane w babilońskich świątyniach miały gałki oczne z kości słoniowej przyklejone do oczodołów.

Oczywiście klej klejowi nierówny – co jest dobre na lekcji plastyki, nie zda egzaminu w hali produkcyjnej. Dlatego obecnie szczytem technologii klejących w przemyśle są samoprzylepne taśmy strukturalne. Produkty te łączą w sobie zalety klejów samoprzylepnych, takie jak właściwości samoprzylepne w temperaturze pokojowej, z wysoką wytrzymałością spoiny klejowej, charakterystycznej dla klejów strukturalnych. Te pierwsze dobrze łączą się z podłożami metalowymi i szklanymi, te drugie charakteryzuje wysoka wytrzymałość na ścinanie po utwardzeniu. Taśmy w przemyśle stosowane są zamiast konwencjonalnych metod łączenia – nitowania, lutowania, połączeń śrubowych i zgrzewania. Wyglądem przypominają one produkty, które znajdziemy na półce w zwykłym markecie budowlanym, z tą drobną różnicą, że nie są dostępne w handlu detalicznym. Jedynym ich wytwórcą jest amerykański konglomerat 3M, który dostarcza je głównie koncernom motoryzacyjnym i zazdrośnie, jak dotychczas z powodzeniem, strzeże sposobu produkcji.

– W związku z tym polska firma nie ma żadnej możliwości zdobycia takich taśm – mówi prof. Zbigniew Czech z Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego, który jest założycielem jedynego w kraju Laboratorium Klejów i Materiałów Samoprzylepnych. Profesor jest przekonany, że z dobrodziejstw strukturalnych taśm samoprzylepnych mogłyby skorzystać także firmy z branży budowlanej, jachtowej, stoczniowej, meblowej, lotniczej, a nawet firmy związane z badaniami prowadzonymi w kosmosie. – Nasze taśmy stanowiłyby alternatywę dla stosowanych już w przemyśle klejów konwencjonalnych, których zastosowanie często bywa uciążliwe, bo potrzebne są odpowiednie aplikatory, precyzja w nakładaniu warstwy, często procesowi towarzyszą toksyczne opary. W przypadku naszego wynalazku wystarczy odtłuścić powierzchnię – mówi prof. Czech.

– Można w pewnym sensie powiedzieć, że to, co zrobiliśmy, było pójściem pod prąd, jeśli idzie o badania nad materiałami samoprzylepnymi – śmieje się dr inż. Agnieszka Kowalczyk, która opracowała prekursor (czyli związek, z którego po dodaniu odpowiednich komponentów powstanie klej) receptury kleju w ramach rozprawy doktorskiej. Unikatowość opracowanego na Zachodniopomorskim Uniwersytecie Technologicznym rozwiązania polega na homogenizacji dwóch substancji, o których do dzisiaj myśli się, że się ze sobą nie mieszają – polimerów epoksyakrylanowych z żywicami epoksydowymi. Kompozycja zawiera również w swoim składzie związki, które wiążą (w naukowym slangu mówi się: sieciują) pod wpływem ciepła lub światła ultrafioletowego.

Naukowcy ze Szczecina wymieniają liczne zalety opracowanego przez siebie rozwiązania. – Taśmy oferowane przez konkurencję są grube, a nasza jest cienka, co nie tylko ułatwia zastosowanie, ale także wpływa na masę, a tym samym również na cenę końcowego produktu – mówi dr Kowalczyk. Ponadto szczeciński wynalazek jest przezroczysty, co sprawia, że może być wykorzystywany do łączenia ze sobą powierzchni szklanych bez widocznych ubytków estetycznych. Dotychczas nikt nie zaoferował przezroczystych, samoprzylepnych taśm strukturalnych. Dodatkowo kształt powierzchni klejącej może być dowolnie wycięty z taśmy. Co ważne z punktu widzenia potencjalnego odbiorcy, taśmy mogą być przechowywane przez maksymalnie pół roku bez utraty swoich właściwości, a nie kilka tygodni, jak to ma miejsce obecnie. Na koniec warto nadmienić, że temperatura, pod wpływem której szczecińska taśma zaczyna wiązać, wynosi 140 stopni Celsjusza i jest sporo niższa od rozwiązań oferowanych przez konkurencję. Przekłada się to oczywiście na oszczędności związane z mniejszym zużyciem energii w procesie produkcji.

Wydawałoby się, że z komercjalizacją takiego wynalazku nie będzie problemów. Na drodze stoją jednak dwie przeszkody. Pierwszą są oczywiście pieniądze, drugą – sam przemysł. Naukowcy są w trakcie poszukiwania przedsiębiorcy, który byłby zainteresowany inwestycją w spółkę zajmującą się produkcją i sprzedażą taśm strukturalnych. Problemem są jednak także odbiorcy. Bardzo często bywa tak, że firmy niechętnie podchodzą do zmian w wypracowanych już procesach technologicznych. Jeśli w branży samochodowej doskonale pracuje się z produktami oferowanymi przez 3M, to dlaczego mieliby zmieniać dostawcę na maleńką, polską firmę? I inaczej – jeśli dotychczas sprawdzały się śruby, dlaczego w ich miejsce wstawiać kleje? I czy taki klej aby na pewno będzie dobrze wiązał? – Konstruktorzy sceptycznie podchodzą do klejenia, wciąż bardziej wierzą w przykręcanie śrub – wzdycha prof. Czech. Naukowiec jest jednak zdania, że razem z dr Kowalczyk będą w stanie pokonać branżowy sceptycyzm. Przeprowadzone przez nich pierwsze próby wytrzymałościowe wypadły bardzo pomyślnie, co pozwala im sądzić, że ich produkt ma realną szansę na zastosowanie w przemysłowych aplikacjach, nie tylko w kraju, ale również za granicą. Są przekonani, że ich taśmy stanowią w obecnej chwili istotną technologiczną nowość w skali światowej.

Eureka! DGP.

Tak nazywa się konkurs, którego celem jest promocja polskiej nauki i potencjału twórczego naszych wynalazców. W piątkowych wydaniach DGP opisujemy polskie wynalazki wybrane spośród 58 nadesłanych na konkurs przez 17 polskich uczelni. Rozstrzygnięcie w czerwcu, wtedy kapituła wyłoni laureata. Nagrodami są: 30 tys. zł dla zespołu, który pracował nad zwycięskim wynalazkiem, ufundowane przez Mecenasa Polskiej Nauki – firmę Polpharma – oraz kampania promocyjna o wartości 50 tys. zł dla uczelni w mediach INFOR Biznes (wydawcy Dziennika Gazety Prawnej) ufundowana przez organizatora

MECENAS POLSKIEJ NAUKI

PARTNERZY MERYTORYCZNI

PATRONI MEDIALNI

ORGANIZATOR