Qual é mais forte: a cola ou o adesivo? — Elizabeth Cox

Vejam a lição completa: https://ed.ted.com/lessons/which-is-stronger-glue-or-tape-elizabeth-cox

A cola mais antiga do mundo tem mais de 8000 anos e foi encontrada numa gruta perto do Mar Morto. Hoje, temos muitos tipos de adesivos e de colas para construir e reparar quase todas as coisas. O que é que dá à cola e ao adesivo a sua aderência? Qual deles é mais forte? Elizabeth Cox explora o mundo dos adesivos.

Lição de Elizabeth Cox, animação de Sinbad Richardson.

A cola mais antiga do mundo
tem mais de 8000 anos

e foi encontrada numa gruta
perto do Mar Morto.

Os antigos usavam esta cola

feita de uma mistura
de ossos de animais e de plantas

para impermeabilizar cestos
e construir utensílios.

Durante milhares de anos depois,

as plantas e os animais foram a cola

que manteve juntas
as civilizações humanas.

Hoje, temos muitos tipos
de adesivos e de colas

para construir e reparar
quase todas as coisas.

O que é que dá à cola e ao adesivo
a sua aderência?

Qual deles é mais forte?

Os adesivos podem ser feitos
a partir de moléculas sintéticas

ou de proteínas naturais
e carboidratos,

como a dextrina da goma vegetal,

a caseína das proteínas do leite

e os terpenos da resina das árvores.

Para funcionarem, a cola e o adesivo
têm que ter elos adesivos e elos coesivos.

Os elos adesivos ocorrem
entre uma molécula do adesivo

e as moléculas daquilo
a que ele está a aderir.

Os elos coesivos ocorrem entre as moléculas
de uma cola ou de um adesivo,

mantendo-as agarradas.

A maior parte das colas é formada

por polímeros adesivos
dissolvidos num solvente

que os impede que aderirem
ao interior do frasco.

O cheiro forte de muitas colas
provém desse solvente

que se evapora depois da exposição ao ar.

Algumas colas usam água como solvente,

mas outras usam químicos
que podem ser nocivos quando inalados.

As colas com dois ou mais componentes
que reagem quimicamente em vez de secarem

podem criar elos mais fortes.

Tanto os elos adesivos como os coesivos
da cola são fortes

mas o processo de secagem
torna-os irreversíveis.

É por isso que, se uma superfície colada
se separar, depois de secar,

não pode voltar a ser ligada
sem nova cola.

Em contrapartida,

quando se aplica um adesivo
a uma superfície,

forma elos mais fracos
e reversíveis,

por isso podemos arrancar um adesivo
duma superfície e usá-lo outra vez.

Estes elos fracos,
chamados forças Van der Waals,

podem ocorrer
entre dois materiais quaisquer

mas só se estiverem
fortemente unidos,

mais unidos do que
podemos ver a olho nu.

O adesivo habitualmente
é composto por um suporte

revestido com uma combinação
duma borracha

ou de um componente "elástico"
tipo borracha

e um composto chamado "tackifier".

É o componente "pegajoso".

A aderência de um adesivo é determinada

pela proporção do componente
elástico e do "tackifier",

a espessura da pasta adesiva no suporte

e o tipo de material do suporte.

Não ocorre nenhuma reação química

quando o adesivo
é pressionado numa superfície.

Pelo contrário, o material adesivo

introduz-se nas frestas
e sulcos da superfície.

A capacidade de se introduzir nas frestas
e aí se manter chama-se viscoelasticidade.

Depois de o adesivo viscoelástico
preencher essas cavidades microscópicas,

está pronto a formar
as forças Van der Waals.

Então, qual é o adesivo
mais forte do mundo?

Não há uma resposta só.

Em termos de força absoluta
dos elos adesivos,

a cola é mais forte que o adesivo

mas nenhum material adesivo
funciona bem em todas as circunstâncias.

Entre as colas, as cianoacrilatas,
ou supercolas

podem formar os elos mais fortes

mas as colas epóxi de dois componentes

têm uma resistência muito mais forte
ao calor e ao corte

e são compatíveis com uma gama
mais ampla de superfícies.

Por isso, se quiserem balançar
uma bigorna no ar,

a supercola pode ser a melhor aposta.

Mas se fizerem isso
por cima de um vulcão ativo

é preferível usar uma cola epóxi .

Para funcionarem,

as colas precisam de bastante área
onde as superfícies se tocam.

Se, por qualquer razão, quiserem
fazer uma corrente de bolas de "bowling",

a fita adesiva será o melhor.

Os engenheiros estão sempre a pesar
fatores semelhantes, mas menos absurdos.

A escolha da cola certa, para aguentar
o calor no interior de um motor

é uma questão de vida ou de morte.

Embora a força dos elos adesivos
da fita adesiva

não possa competir com os das colas epóxi,

o adesivo tem a vantagem
de aderência imediata numa emergência.

A cola pode ser necessária
para lançar um foguetão no espaço

mas, no que se refere
a reparações extraterrestres,

sirvam-se da fita adesiva:

as colas líquidas não funcionam
com gravidade zero.