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胶水和胶带谁更强?- 伊丽莎白·考克丝

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    最古老的胶在 8000 年
    之前就已经出现了,
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    来源于死海附近的某处洞穴。
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    古人用这些由兽骨和
    植物原料的混合物制成的胶,
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    做防水的篮子和建筑用具。
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    几千年之后,
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    植物和动物仍是
    将人类文明连接起来的“胶”。
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    如今,我们有种类充足的胶水和胶带
    来建造和修复几乎任何东西。
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    但是什么赋予了胶带和胶水粘性呢?
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    是否其中一个的粘性比另一个强呢?
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    粘着剂可以由人造分子
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    或天然蛋白和碳水化合物制作而成。
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    比如植物淀粉,糊精,
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    又如牛奶蛋白——酪蛋白
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    和树脂中的萜烯。
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    为了发挥作用,胶水和胶带
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    需要粘合纽带和聚合纽带。
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    粘合骨架形成于粘着剂分子,
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    和与它粘连的任意分子之间
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    聚合纽带发生于
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    胶带或者胶水自身分子之间,
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    将他们聚合。
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    大部分的胶水由溶于溶剂的
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    黏着聚合物组成,
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    防止它们粘附在容器的内壁。
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    许多胶水强烈的气味
    来自于它的溶剂,
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    当暴露于空气中时会发生挥发;
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    有些胶水用水来当溶剂,
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    其它则用吸入有害的化学试剂来当溶剂。
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    含有两种或更多成分,不仅仅是变干
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    还能发生化学反应的胶水,
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    可以创造更强的纽带。
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    胶水的聚合纽带和粘合纽带都很强,
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    但是干燥的过程使得它们不可逆,
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    这就是为什么,如果一个
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    涂有胶水的表面在其干燥后破裂,
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    没有新的胶水它就不能重新附着。
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    相反的,当胶带被用于一个表面,
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    它形成弱的,可逆的纽带,
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    所以你可以从表面撕一片
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    胶带下来并重新使用它。
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    这些弱的纽带名为范德华力,
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    发生于任意两种材料之间,
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    但只在两者极其接近时起作用,
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    比肉眼可见还要更近。
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    胶带通常由包被了聚合物的附着物,
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    如橡胶聚合物或是
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    橡胶状的有弹性的聚合物,
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    和一种名为增粘剂的化合物组成,
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    这就是所谓的粘性组分。
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    一个胶带的粘性取决于
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    弹性成分和增粘剂的比例、
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    和粘着剂在附着物上的扩散厚度、
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    以及附着物材料的种类。
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    当胶带被铺展在表面上,
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    没有化学反应的发生。
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    相反的,柔软的粘着剂
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    流入表面的缝隙和凹槽之中,
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    这种流入缝隙并保留的能力
    被称做粘弹性。
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    一旦具有粘弹性的粘着剂
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    充满了这些微小的裂缝,
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    距离近到足够产生范德华力。
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    所以,什么是世界上最强的粘着剂?
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    好吧,其实没有答案。
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    就粘着纽带的绝对力量而言,
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    胶水要强过胶带,
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    但没有单独的一种粘着剂
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    能适用于所有环境,
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    对于胶水,氰基丙烯酸酯,或是万能胶,
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    它们或许能产生最强的纽带,
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    但双组分环氧树脂胶水
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    对热和剪切有更高的抗性,
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    并且与更广泛的表面相匹配。
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    所有如果你想把一个铁砧悬挂在空中,
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    万能胶或许是你最好的选择。
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    但如果你想在活火山这样做,
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    相反的,你会需要环氧树脂胶。
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    并且为了起效充分,
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    胶水需要足够的接触面积,
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    如果某些理由促使你去做一串保龄球,
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    管道胶带会更加合适。
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    工程师也是如此权衡问题,
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    要少出错,就应考虑所有因素。
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    选择合适的胶水来忍受引擎中的热量,
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    是十分重要的事情!
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    尽管管道胶带粘着纽带的力,
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    不能与环氧树脂胶水的力相媲美,
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    但胶带确实有着
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    能够在紧急情况下
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    立马产生粘性的优势。
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    为了将火箭运送到太空,胶水是必需的;
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    但在地外维修的过程中
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    用管道胶带吧,液体胶水
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    在失重环境下无法工作。
Title:
胶水和胶带谁更强?- 伊丽莎白·考克丝
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观看完整课程: https://ed.ted.com/lessons/which-is-stronger-glue-or-tape-elizabeth-cox

最古老的胶早在8000年之前就已经出现在死海附近的一处洞穴。今天,我们有种类充足的胶水和胶带来建造和修复几乎所以东西。但是什么赋予了胶水和胶带粘性呢?其中一个的粘性是否强于另外一个?伊丽莎白·考克丝带你探索粘着剂的世界。
课程教授:伊丽莎白·考克丝, 动画制作:辛巴德·理查德森

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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
04:51

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