據美國普渡大學新聞網3月9日報道,該校研究人員通過研究海底貽貝牢牢吸附于巖石和船底的現象,研發出一款新型仿生膠水,即便有海水沖刷,它也能表現出高強度粘性。
喬納森·威爾克是普渡大學化學與材料工程系教授,他表示,目前人類使用的膠粘劑在濕法粘合領域的表現糟糕,但海洋生物學卻解決了這個遺留很久的問題,貽貝、藤壺和牡蠣具有附著巖石表面的超強能力。為了能開發出適應惡劣環境的新材料,人們仿照貽貝的粘附蛋白,制作出一種仿生聚合物。
測試表明,當用于粘接拋光鋁片時,新膠水的表現優于10種商業粘合劑。在研究過程中,即便是粘結木材、聚四氟乙烯塑料和拋光鋁片,它也比世界排名前五的膠粘劑更強。同時,它也是唯一一種在測試中連接木頭與拋光鋁片的粘合劑,粘性是天然膠質的17倍。實驗過程已在2月份被發表于一份網絡雜志上,隨后在3月1日以論文形式刊登于《ACS應用材料與界面》期刊中。
文章指出,貽貝之所以在水下也能粘附在其它東西的表面,是因為它們擁有覆蓋天然膠質的細微觸手。天然膠質中富含蛋白質與一種名為二羥苯丙氨酸的氨基酸。當其他粘合劑與水發生反應的時候,二羥苯丙氨酸中的茶酚化合物仍然能保持粘性,將貽貝與其它材料的表面牢牢粘合。研究人員仿照該機制,在人工聚合物中添加了相同的氨基酸和貽貝蛋白質之后,成功制成了這款水下膠水。
威爾克稱,研究小組高度關注其中名為兒茶酚的化合物,兒茶酚-苯乙烯可能會是未來最強的水下粘合劑之一。水下環境中它有一種特殊天賦,能夠“鉆過”水體,持續粘合材料。
該研究項目由美國海軍研究辦公室支持,一段在人工海水艙內進行水下粘合的視頻已被上傳至國際視頻網站。從視頻中可知,該粘合劑在受控實驗室條件下效果良好。研究者期待未來它能走入市場,實際應用于制造業。
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