編譯／韋士塔

新加坡南洋理工大學（NTU）的科學家，研發出能利用磁場固化（magnetocuring）的新型黏合劑，可同時節省能源、時間及空間。

用於黏合塑膠、陶瓷和木材的傳統黏合劑（如環氧樹脂），通常須透過熱、光線或溼氣才能硬化；此外，硬化過程常需要特定的溫度，從室溫到攝氏80度不等。在黏膠成形和硬化以達到最終強度的過程中，膠水與兩個固定表面的連結和黏合至關緊要。

NTU的新型「磁固化」黏膠，可透過磁場進行固化。這種黏膠是把傳統商業用環氧樹脂與混合了錳、鋅、鐵的特殊磁性奈米粒子一起運作。當電磁能量通過這些奈米粒子時，奈米粒子的溫度升高，讓黏膠硬化，達成黏合的效果。

這種特點，在現有的黏合劑無法良好運作的某些環境條件下非常實用。當黏合劑夾在橡膠或木材等絕緣材料之間時，溫度、光線及空氣等傳統活化劑無法輕易接觸到黏合劑，磁場固化則能讓黏膠迅速發揮作用。

新型黏膠非常容易塗抹，運作更快速，且所耗的能量及空間比傳統混合物更少，不需要硬化劑或加速劑。以自行車車架、頭盔等碳纖維產品為例，這些產品原本需要大型的烤箱來加熱材料數小時，才能讓環氧樹脂硬化；而創新的黏膠，只需較小的電磁設備即可完成任務，消耗的能源也較少。

此外，研究人員也以木料、塑膠和陶瓷等材料，測試新型黏膠的黏著力，效果同樣非常卓越。

研究人員指出，1公克的傳統環氧樹脂膠，必須在2000瓦的烤箱中放置1小時才能硬化。相較之下，1公克的磁固硬化黏著劑，只需在200瓦的電磁設備中放置5分鐘，就能輕鬆固化。據研究人員換算，磁固硬化黏著劑消耗的能源，只有傳統黏著劑的120分之1。

南洋理工大學材料科學與工程學院的研究團隊，已把這項研究結果發表於《今日應用材料》（Applied Materials Today）期刊。材料科學家史蒂爾（Terry Steele）副教授表示：「我們的研究焦點，是如何讓黏合劑在接觸到磁場的數分鐘內就能硬化，同時避免塗上硬化劑的區域溫度過高。這點非常重要，因為某些物品對高溫非常敏感，例如可撓式電子產品或是生物分解塑膠製品。」

這項研究報告的共同作者拉曼努強（Raju V. Ramanujan）和查德哈利（Richa Chaudhary）博士表示，這項創新發明的潛在應用範圍相當廣泛，未來可能應用的領域涵蓋高級運動器材、汽車產品、電子、能源、航太以及醫療器材製造。

查德哈利博士說：「我們最新研發的磁固化黏膠，只需要花數分鐘就能黏合物品，且強度極高，運動、醫療、汽車和航太產業的人士都非常有興趣。此外，新型黏著劑的效率很高，能節省能源成本、空間及時間。我認為，這種黏膠將可廣泛使用，甚至有可能大幅提升產品的安全性和生產速度。」