華南理工大學王濤課題組 AFM：仿生綠色水下黏附明膠-單寧酸水凝膠
2024-09-03 來源：高分子科技
水凝膠的水下黏附對于其在液體環境中的應用至關重要，但綠色原料、便捷制備工藝、多環境適應性等方面仍需改進。華南理工大學材料科學與工程學院王濤課題組在前期關于明膠-單寧酸超快速形狀記憶水凝膠的基礎上（ACS Appl. Mater. Interfaces, 2020, 12, 46701），受自然界中基于蛋白質的水下生物黏附現象啟發，無需聚合反應和化學交聯劑，通過逐步浸泡的方法將明膠和單寧酸這兩種源于自然界中的常見材料結合起來制備綠色水下黏附水凝膠。通過在尿素溶液中浸泡或直接加熱兩種簡便處理方法，水凝膠可以在多種基材表面和液體環境中實現穩定的即時黏附，黏附強度可在100 ~ 103 kPa寬范圍內調節（圖1）。此外，本工作還提出了基于該水下黏附凝膠的幾種便攜式概念產品，顯示了其商業化潛力。
圖1. 明膠-單寧酸水下黏附水凝膠的制備及其多環境適應性和黏附強度寬范圍調節能力
圖2. 明膠-單寧酸水凝膠網絡結構演變過程的表征
圖3. 明膠-單寧酸水下黏附水凝膠的軟化、抗溶脹、接觸角及溫度響應可逆軟硬變化表征
圖4. 尿素溶液浸泡處理后水凝膠的水下黏附研究
圖5. 加熱處理后水凝膠的水下黏附研究及黏附機理和性能對比
圖6 明膠-單寧酸水下黏附凝膠概念性產品及其應用示例
全文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202412950
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（責任編輯：xu）
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