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新型水下可逆粘合剂被成功研发

       水下粘合剂在止血、手术伤口闭合、骨固定、活组织修复方面的广阔前景,受到了材料科学和生物医学化学行业的广泛关注。受海洋生物在水下粘附作用的启发,人们提出了制备水下粘附材料的各种策略,包括天然蛋白基粘合剂和仿生聚合物基粘合剂。然而,由于弱粘合性,大多数当前的水下粘合剂呈现液体的状态,这需要一个长时间的固化过程才能达到较高的粘结强度。另外,固化完成后,粘接接头变得极硬,失去弹性和粘弹性,极大地限制了其实际应用。因此,同时制造一种固化时间短、灵活性优异的水下粘附材料仍然是一个挑战。
       在近期一篇发表于《
ACS APPLIED POLYMER MATERIALS》的文章中,西北大学化学与材料科学学院合成与天然功能分子教育部重点实验室研究人员通过构建由钨硅酸(SiW)交联的羟丙基甲基纤维素(HPMC)网络和三价铁离子交联的聚(二甲基氨基乙基)组成的互穿网络结构,开发了可重复使用的水下粘合剂、自修复和导电水凝胶。该水凝胶是用一种简单的方法制造出来的。首先,将硅钨酸(SiW)加入到HPMC溶液中,形成一个HPMC/SiW物理交联网络;然后通过Fe3+下DMAEMA原位聚合得到HPMC/SiW-pdmaema/Fe3+互穿网络水凝胶。HPMC/SiW−pdmaema/Fe3+水凝胶在各种材料诸如金属、木材、玻璃、玛瑙、陶瓷、塑料和橡胶的表面表现出可重复使用的粘附性。值得注意的是,HPMC/SiW−pdmaema/Fe3+水凝胶不仅在空气中,而且在水下表现出优异的粘附性能,它可以在水线以下的各种外部环境下附着在各种基底表面,不需要任何处理或长固化时间。此外,HPMC/SiW−pdmaema/Fe3+水凝胶也表现出应变反应电导率和优异的自愈合性能,该水凝胶所具有的高应变敏感电导率使其在软电子材料和可穿戴传感器领域也具有很大的应用潜力。
       这项工作采用简单的方法开发了一种可重复使用的水下粘合剂、导电性和自修复水凝胶,从而确保了水凝胶的广泛适用性。(来源:QYIM & AMSC XJ QU编报)

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