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国科温州研究院陈强/史鑫磊 AFM：具有容错和按需黏附的天然白蛋白基油水凝胶

高分子科技 · 公众号 · 化学 · 2024-09-13 12:31

正文

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水凝胶粘合剂在伤口敷料、生物医学植入物和柔性电子产品等领域的众多应用中发挥着至关重要的作用。近年来尽管对水凝胶的设计做出了努力，但对于自粘水凝胶来说，调和粗糙表面适应性和内在强度的冲突要求仍然是难以实现的。为了应对这一挑战，本论文提出了一种新的策略，即在水凝胶和固体的界面首先建立基于弱凝胶的形状适应性贴合，然后对凝胶的力学性能进行强化以提高黏附强度和韧性。

近日，国科温州研究院陈强研究员与史鑫磊助理研究员联合四川大学陈红副研究员和河南理工大学杨佳副教授在Advanced Functional Materials上发表题为“Fault-tolerant and On-demand Supra Tough Adhesive Natural Albumin-Based Organohydrogels”的研究论文。作者基于牛血清白蛋白(BSA)与合成聚合物(PAAm)的两个网络，制备了一种柔软且具有自粘性的油水凝胶(OHG)。该凝胶在各种底物上具有瞬时和可逆的粘附性，为容错贴合操作提供了便利。在确认贴合位置正确后，通过一个简短的加热步骤便可形成BSA交联网络并建立双网络(DN)结构将该凝胶转变为强韧而超强韧黏附的状态。结果显示，基于BSA的双网络凝胶在不同的非多孔固体基质上具有显著增强的整体机械强度和优异的界面韧性，允许按需强韧固定。该方法将水凝胶黏附的容错性和按需固定性集成到单一材料中，突出了这些天然蛋白基凝胶作为先进功能材料的潜力，可用于包括手工修复和全季节柔性传感器等各种应用。

图1 基于天然白蛋白的具有容错和按需黏附的有机水凝胶的示意图

原文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202413171

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