想象一下，如果不用任何粘合剂就能将坚硬的金属植入物粘合到柔软的生物组织上，然后在不再需要时轻松取出。由于对电粘合力有了新的认识，这一点和其他一些有趣的事情很快就可以实现了。
科学家利用电粘合力将生鸡肉和番茄（如图）等软材料可逆地粘合到锡、铅和石墨等硬材料上 改编自 ACS Central Science 2024，DOI:10.1021/acscentsci.3c01593
简单地说，电粘合是指电流通过两个物体后，两个物体在静电或化学作用下相互粘合在一起的现象。即使在电流消失后，它们仍能保持粘合状态，但如果遇到极性相反的电流，则会完全分离。
近年来，从爬墙机器人到软体机器人抓手，我们已经看到了电粘合技术的应用。虽然其中一些应用涉及将坚硬的材料粘合到柔韧的材料上，但很少有应用涉及将未经改变的坚硬材料粘合到真正"软而易碎"的材料上。事实上，电粘合技术最常用于软对软和硬对硬的粘合。这就是新研究的意义所在。
在 Srinivasa Raghavan 教授的领导下，马里兰大学的一个研究小组已经能够将锡、铅和石墨等硬质材料电粘合到水果、蔬菜和生鸡肉等非常软的材料上。
在一个案例中，在一个丙烯酰胺凝胶圆筒和一块石墨板上施加 5 伏的电流约 3 分钟后，两者粘合得非常牢固，以至于当有人试图把它们拉开时，凝胶没有分开，而是撕裂了。不过，当电流极性反转时，这两种材料很容易就能无损地分离开来。
这种工艺甚至可以用来连接和释放水下物体。不过，并非任何物质的组合都能奏效。
研究发现，硬质材料必须能够传导离子，而软质材料必须含有盐离子。科学家们认为，当两种材料交换离子时，就会形成化学键--导电率低的金属（如钛）不起作用，含盐量低的软材料（如葡萄）也不起作用，这些事实都支持了这一假设。
一旦对这一过程有了更好的理解并进一步开发，它不仅能用于植入物，还能用于生物混合机器人和性能更好的电池等应用。
有关这项研究的论文最近发表在《美国化学学会中心科学》（ACS Central Science）杂志上。