科研人員研制出高粘合強(qiáng)度的仿生水下粘合劑

日本東京大學(xué)大學(xué)院工學(xué)系研究科的科研團(tuán)隊(duì)基于貽貝粘附機(jī)制的仿生學(xué)研究，成功研制出在水下粘合強(qiáng)度超10MPa的水下粘合劑。該研究成果于近期發(fā)表在《Nature Communications》，題為：“Ultrastrong underwater adhesion on diverse substrates using noncanonical phenolic groups”。

貽貝足絲中含有的粘性蛋白使其在海浪的沖刷下仍可以牢牢地粘附在海岸的礁石上。前期研究表明，貽貝足絲的粘性蛋白中含有大量的3,4-二羥基苯丙氨酸（DOPA，多巴），DOPA在苯環(huán)上帶有兩個(gè)羥基?；诖耍捌诿绹目蒲腥藛T通過在聚苯乙烯骨鏈上引入2個(gè)羥基，制備出了粘合強(qiáng)度達(dá)3MPa的水下粘合劑。

本研究中，研究團(tuán)隊(duì)成功研制出了引入更多羥基且粘合強(qiáng)度超過10MPa的水下粘合劑。從分子動(dòng)力學(xué)模擬結(jié)果來看，酚羥基數(shù)量增多有助于提升物體表面的粘性，但會(huì)使高分子鏈具有親水性，降低粘合劑在水中的粘合強(qiáng)度。因此在材料設(shè)計(jì)階段，科研人員需要在不損害粘合劑疏水性的同時(shí)，盡可能多地引入酚羥基?？蒲腥藛T研究合成了在一個(gè)苯乙烯單體單元上帶有4個(gè)及5個(gè)酚羥基的單體，并將其和疏水性單體進(jìn)行聚合，成功研制出了引入4個(gè)及5個(gè)羥基的粘合劑，在提升粘性的同時(shí)，又兼顧了粘合劑的疏水性。

該粘合劑在濕潤環(huán)境中也具有高粘合強(qiáng)度，有望用作手術(shù)粘合劑應(yīng)用于臨床等領(lǐng)域。

原文鏈接：

https://www.jst.go.jp/pr/announce/20220413/index.html

注：本文摘編自國外相關(guān)研究報(bào)道，文章內(nèi)容不代表本網(wǎng)站觀點(diǎn)和立場，僅供參考。

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