蘭州化物所周峰/馬延飛《Nat. Commun.》：大跨度“黏-滑”調控
2022-11-18 來源：高分子科技
智能黏附材料，因為其能夠按需地附著和分離，已在攀爬機器人、驅動器、傷口敷料、生物電子學等領域具有廣泛的應用。然而，大量的智能黏附體系都存在界面殘留、控制系統復雜、分離過程中黏附力高等缺點。如何實現大跨度的黏附定制，即高黏附到超低黏附、甚至到潤滑的可逆轉變仍然是一個挑戰。
基于此，中科院蘭州化物所 - 材料表面與界面課題組 - 周峰研究員團隊，報道了一種智能可逆黏附水凝膠材料（DMCS-水凝膠），通過動態多尺度接觸耦合協同調控，實現了黏附和潤滑狀態之間的快速切換。研究成果以“Design of large-span stick-slip freely switchable hydrogels via dynamic multiscale contact synergy” 為題發表在《Nature Communications》上（10.1038/s41467-022-34816-2）。中科院蘭州化物所張芝芝博士生為論文第一作者，周峰研究員和馬延飛助理研究員為通訊作者。
圖1. 黏-滑切換水凝膠材料概念圖
（圖片來源：Nature Communications）
圖2. 水凝膠介觀尺度接觸演變規律
（圖片來源：Nature Communications）
圖3. 黏附到潤滑的轉變
（圖片來源：Nature Communications）
圖4.水凝膠的可切換黏附特性
（圖片來源：Nature Communications）
總而言之，該團隊利用分子構象重排、模量調控和粗糙度變化，建立了基于微觀尺度和介觀尺度協同作用的動態多尺度接觸系統，發展了一種可逆地、動態地和快速地在黏附和潤滑狀態之間切換的智能表面構筑方法。該多尺度黏附機制對智能黏附材料的設計具有一定的指導意義。
相關鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-022-34816-2
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（責任編輯：xu）
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