北京
IT时代网10月25日消息，大连理工大学王华楠教授团队开发出基于液—液相分离与自催化网络强化的仿沙堡蠕虫水下粘合剂，相关成果发表在《先进材料》。
水下粘合剂在海洋工程、水下传感与基础设施修复等领域应用广泛，但界面水层的持续干扰以及粘合剂内聚力不足长期制约其性能。现有仿生粘合策略多依赖复杂微纳加工、预交联网络或酸碱度、温度、光照等外部触发条件，难以同时兼顾对不规则湿表面的形状自适应与强韧的水下粘附。
针对这一挑战，团队受沙堡蠕虫“有机—无机分步组装”策略启发，提出液—液相分离凝聚层与无机纳米粘土协同增强的新机制。该粘合剂以单宁酸与聚乙二醇为原料，通过氢键与疏水相互作用驱动液—液相分离自发形成动态凝聚层基质，实现界面水排斥与不规则表面的共形铺展。
在此基础上，团队引入纳米粘土作为兼具两种功能的填料：一方面组装成无机渗透网络提供即时物理增强，另一方面以其弱碱性催化单宁酸多酚氧化交联实现自固化，使材料从可注射、可塑形的动态软凝胶逐步转变为高强固体，整个过程无需外部触发。
基于该机制构建的复合粘合剂对钢、玻璃、陶瓷、木材等多种基材均保持超过 400 kPa 的水下粘附强度，并可通过配方定制为粉末、涂层、腻子等多种形态。研究建立了“先自适应排水铺展、后自催化固化增强”的仿生水下粘附新范式，在不依赖外部触发和复杂合成的条件下实现了较强、长效、多基材适应的水下粘附。
注：本文配图由AI生成，文中包含AI辅助创作的内容。
编辑：林一舟
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