蘭州化物所濕黏附軟物質材料研究取得進展

　　水凝膠作為一種具備多維應用潛能的高分子材料，因高含水量、可控的力學性能、優異的滲透性、良好的生物相容性和類組織性等優點，被廣泛應用于不同領域，特別是在含水環境中，如組織工程、植入電子設備和水下軟體機器人等，通常需要水凝膠黏附于基底表面。然而，水凝膠的高含水量和聚合物網絡的高親水性，使其在濕環境中與接觸表面之間較難實現有效的黏附。因此，亟須建立一種新策略來改變水凝膠在濕環境中的黏附性能。

　　中國科學院蘭州化學物理研究所固體潤滑國家重點實驗室研究員周峰課題組提出了一種逆轉水凝膠黏附性能的新策略。研究將更加成熟的濕黏附劑與水凝膠結合，基于表面濕黏附涂層修飾的方法，賦予了水凝膠高黏附強度和可多次重復的黏附性能。此外，該方法還可實現其他含兒茶酚基團功能聚合物在PVA水凝膠表面的修飾，如疏水功能改性。相關成果以Reversing Hydrogels Adhesion Property via Firmly Anchoring Thin Adhesive Coatings為題，發表在Advanced Functional Materials上。

　　由于空間位阻的限制，大量的修飾分子集中錨固于凝膠表面。因此，制備的功能涂層具有較薄的厚度和良好的結合，可承受多次磨耗測試。同時，薄的黏附修飾層也為結構水凝膠的改性提供了可能。該方法還可實現水凝膠表面的不對稱功能化，改性后的水凝膠表現出良好的不對稱黏附性和潤濕性。

　　該工作為水凝膠的濕黏附和不對稱功能改性提供了新策略，并提出了一種思路，即基于表面修飾，將水凝膠在含水環境中“弱”黏附難題交給高性能的濕黏附劑去克服。

　　此外，基于該方法研究人員制備出一種具有不對稱功能的自清潔黏附貼片。該貼片具有良好的水下防污性能，可同時實現原油和海洋生物的污損自清潔，具有優異的水下黏附性能和高透光率。該材料在海洋光學設備防污和自清潔方面具有潛在的應用前景。相關成果以Transparent Janus Hydrogel Wet Adhesive for Underwater Self Cleaning為題，發表在ACS Applied Materials & Interfaces上。

　　研究工作得到國家自然科學基金、中科院戰略性先導科技專項（B類）培育項目和中科院青年創新促進會等的支持。