Uniones resistentes, desuniones bajo demanda y re-uniones fáciles entre hidrogeles y diversas superficies metálicas

Los sistemas híbridos de hidrogeles y metales con uniones resistentes pueden encontrar aplicaciones generalizadas. Aquí, se informa sobre un método simple y universal para obtener una fuerte adhesión entre hidrogeles y diversas superficies metálicas, como titanio, acero, níquel, tantalio, plata y aluminio, con energía de adhesión de hasta >1000 J m-2. Para lograr esto, las superficies metálicas se modifican instantáneamente con una molécula de enlace a través de inmersión, recubrimiento por inmersión o goteo. La molécula de enlace diseñada tiene un grupo ácido carboxílico para unirse a una superficie metálica y un grupo metacrilato para entrecruzarse con un hidrogel, conectando así la interfaz entre ellos. Además, al introducir un enlace disulfuro sensible a estímulos en la molécula de enlace, también se demuestra la desunión bajo demanda entre el hidrogel fuertemente unido y la superficie metálica, que se habilita mediante el corte reductivo del enlace químico disulfuro. Más interesante aún, después de la desunión reductiva, la superficie metálica resultante con grupos tiol libres puede ser fácilmente re-unida con un segundo hidrogel sin necesidad de ninguna modificación adicional de la superficie. La estrategia puede ofrecer oportunidades únicas en el diseño de dispositivos híbridos que sean adecuados para entornos complejos y dinámicos.