来源： 时间：2022-04-13 17:35:06
科学家们受到贝类产生的粘在表面的物质的启发，开发了一种在水下工作的超强粘合剂。
当用于粘合抛光铝时，生物基胶水的性能优于10种商用粘合剂。与研究中包含的五种最强的商业胶水相比，新型粘合剂在粘合木材，聚四氟乙烯和抛光铝时表现更好。
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它是那些被测试的唯一一种能与木材一起工作的粘合剂，并且在用于加入聚四氟乙烯时表现远远优于其他粘合剂。“我们目前的粘合剂在湿法粘合方面很糟糕，但海洋生物学早在很久以前就解决了这个问题，” 美国普渡大学教授乔纳森·威尔克 (Jonathan Wilker) 说。
“贻贝、藤壶和牡蛎很容易附着在岩石上。为了开发能够在恶劣环境中结合的新材料，我们制造了一种仿生聚合物，该聚合物以贻贝的粘附蛋白为模型。”Wilker说。贻贝延伸出毛发状纤维，这些纤维使用粘合剂斑块附着在表面上。胶水中的蛋白质含有氨基酸多巴，它具有提供强度和附着力所需的化学性质。
研究人员将贻贝蛋白的化学成分插入一种称为聚 (儿茶酚-苯乙烯) 的仿生聚合物中，通过利用DOpA中包含的称为儿茶酚的化合物的化学成分来产生粘合剂。威尔克说: “鉴于动物如此成功地使用了这种化学物质，我们将重点放在儿茶酚上。”他说: “聚 (邻苯二酚-苯乙烯) 可能是迄今为止发现的最强的水下粘合剂之一。”
他说，尽管大多数粘合剂与水相互作用而不是粘附在表面上，但邻苯二酚基团可能具有特殊的才能，可以 “向下钻入” 地表水以结合在表面上。威尔克说: “这些发现有助于揭示贻贝粘附在潮湿和咸环境中管理附着时最重要的方面。” “水下高强度粘合所需的一切似乎都是含儿茶酚的聚合物，” 他补充说。
新的粘合剂也被证明比贻贝生产的天然粘合剂强约17倍。“在仿生学中，你试图制造天然材料和化合物的合成版本，你几乎永远无法达到像天然系统一样好的性能，” 威尔克说。
一种解释可能是，这些动物已经进化为生产出仅针对其特定生物学需求所需的强度的粘合剂。天然胶水的设计可能是为了在动物被捕食者猎杀时让位，从表面拉出时脱落，而不是对内部组织造成伤害。
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