Группа под руководством Такузо Аиды из Токийского университета придумала небольшой молекулярный клей, который крепко хватается за антипригарные поверхности и легко смывается этанолом. Исследователи синтезировали белое кристаллическое вещество — фтор-краун-эфир фосфат под названием Cyclic FP-fmoc. Чтобы проверить его силу, расплавленный клей зажали между двумя необработанными пластинами из политетрафторэтилена (PTFE), дали остыть при комнатной температуре 10 минут, а затем попытались разорвать соединение. Крошечный участок контакта площадью 7 см² выдержал без отрыва груз в 8 кг. Испытания на сдвиг внахлёст показали внушительные 1.3 ± 0.1 MPa — это перекрывает диапазон 0.1–0.7 MPa коммерческих эпоксидных, акриловых и силиконовых составов.
Твердотельная ЯМР-спектроскопия подтвердила, что Cyclic FP-fmoc связывается с тефлоном через мощные фтор-фторные взаимодействия на границе. Внутри самого клеевого слоя молекулы держатся друг за друга за счёт водородных связей между уретановыми группами и π-π-укладки флуорениловых колец. Удивительно, но простая промывка этанолом полностью удаляла Cyclic FP-fmoc с пластин PTFE, не оставляя следов. Восстановленный клей можно было пускать в дело снова и снова — прочность стабильно держалась на уровне около 1.2 ± 0.1 MPa на протяжении многих циклов.
По словам Аиды, этанол служит основой санитайзеров для рук — значит, в реальной жизни можно будет отклеивать и перерабатывать состав, просто протерев поверхность спиртосодержащим гелем. Поскольку клей работает на нековалентных связях, утилизация сводится к разрыву этих связей и возврату исходного мономера, который снова показывает ту же прочность. «С полимерными клеями такого обычно не добиться», — подчёркивает Аида.
Механик Албан Соре из Университета Мэриленда, не участвовавший в работе, назвал сочетание прочности, пластичности и удаляемости этанолом «довольно необычным». Он добавил, что съёмная и перерабатываемая природа клея выглядит многообещающей: вместо того чтобы выбрасывать фторполимерные детали, их можно было бы склеивать и затем аккуратно разбирать. При этом Соре обращает внимание, что фторированная структура молекулы делает её вероятным членом семейства PFAS, но станет ли она проблемным «вечным химикатом» — это отдельный вопрос, который необходимо изучить до внедрения. Биоинженер Филлип Мессерсмит из Калифорнийского университета в Беркли также отметил, что современные полимерные клеи усложняют переработку, не давая разделить материалы в потоке вторсырья. Если новое соединение окажется экологически безопасным, подход сможет в корне упростить отделение и повторное использование склеенных объектов. Эксперименты описаны в J. Am. Chem. Soc.