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國科溫州研究院陳強(qiáng)/史鑫磊 AFM:具有容錯(cuò)和按需黏附的天然白蛋白基油水凝膠
2024-09-13  來源:高分子科技

  水凝膠粘合劑在傷口敷料、生物醫(yī)學(xué)植入物和柔性電子產(chǎn)品等領(lǐng)域的眾多應(yīng)用中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。近年來盡管對水凝膠的設(shè)計(jì)做出了努力,但對于自粘水凝膠來說,調(diào)和粗糙表面適應(yīng)性和內(nèi)在強(qiáng)度的沖突要求仍然是難以實(shí)現(xiàn)的。為了應(yīng)對這一挑戰(zhàn),本論文提出了一種新的策略,即在水凝膠和固體的界面首先建立基于弱凝膠的形狀適應(yīng)性貼合,然后對凝膠的力學(xué)性能進(jìn)行強(qiáng)化以提高黏附強(qiáng)度和韌性。


  近日,國科溫州研究院陳強(qiáng)研究員與史鑫磊助理研究員聯(lián)合四川大學(xué)陳紅副研究員河南理工大學(xué)楊佳副教授Advanced Functional Materials上發(fā)表題為“Fault-tolerant and On-demand Supra Tough Adhesive Natural Albumin-Based Organohydrogels”的研究論文。作者基于牛血清白蛋白(BSA)與合成聚合物(PAAm)的兩個(gè)網(wǎng)絡(luò),制備了一種柔軟且具有自粘性的油水凝膠(OHG)。該凝膠在各種底物上具有瞬時(shí)和可逆的粘附性,為容錯(cuò)貼合操作提供了便利。在確認(rèn)貼合位置正確后,通過一個(gè)簡短的加熱步驟便可形成BSA交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)并建立雙網(wǎng)絡(luò)(DN)結(jié)構(gòu)將該凝膠轉(zhuǎn)變?yōu)閺?qiáng)韌而超強(qiáng)韌黏附的狀態(tài)。結(jié)果顯示,基于BSA的雙網(wǎng)絡(luò)凝膠在不同的非多孔固體基質(zhì)上具有顯著增強(qiáng)的整體機(jī)械強(qiáng)度和優(yōu)異的界面韌性,允許按需強(qiáng)韌固定。該方法將水凝膠黏附的容錯(cuò)性和按需固定性集成到單一材料中,突出了這些天然蛋白基凝膠作為先進(jìn)功能材料的潛力,可用于包括手工修復(fù)和全季節(jié)柔性傳感器等各種應(yīng)用。

 

1 基于天然白蛋白的具有容錯(cuò)和按需黏附的有機(jī)水凝膠的示意圖


  原文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202413171

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