DOI: 10.1002/adma.201905761
尽管生物仿生粘合剂最近取得了进展，但在水和血液环境中实现强大的粘合和密封止血是具有挑战性的。基于多乙烯基单体与多巴胺的Michael加成反应，设计合成了一种具有疏水主链和亲水性邻苯二酚侧枝的超支化聚合物(HBP)。结果表明，疏水链与水接触后迅速凝聚，取代表面的水分子，引发邻苯二酚基团暴露增加，从而在不使用任何氧化剂的情况下，在去离子水、海水、PBS和大范围的pH溶液(pH=3~11)等各种环境中，从低表面能到高能，迅速与各种材料形成强大的粘附力。结果表明，疏水链会迅速凝聚形成凝聚，取代附着表面的水分子，引发邻苯二酚基团的暴露，从而在去离子水、海水、PBS和大范围的pH溶液(pH=3~11)中迅速与多种材料粘合。此外，这种HBP粘合剂(HBPA)对骨折的骨骼表现出强大的粘附性，排除了表面能量和机械性能不匹配的问题。HBPA的粘附性在潮湿条件下是可重复的。有趣的是，HBPA能够粘合具有不同性质的不同材料。重要的是，在这种模块化的超支化结构中引入长烷基胺有助于形成一种可注射的止血密封剂，可以迅速止住内脏出血，特别是深伤口出血。

Barnacle Cement Proteins-Inspired Tough Hydrogels with Robust, Long-Lasting, and Repeatable Underwater Adhesion

 

DOI: 10.1002/adfm.202009334

 

开发能够在水下各种表面实现坚固和可重复粘附的粘合剂是很有前途的，但这仍然是一个重大挑战，主要是因为表面水化层削弱了界面分子之间的相互作用。在此，提出了一种开发坚韧的水凝胶的策略，这种水凝胶坚固耐用，可重复使用，可长期用于水下黏附。从藤壶水泥蛋白中残留的氨基酸出发，合成了具有芳香性的阳离子和芳香族单体水凝胶。由于链间π-π和阳离子-π相互作用，水凝胶具有较强的力学强度和韧性(弹性模量为0.35 MPa，断裂应力为1.0 MPa，断裂应变为720%)。

在水中，水凝胶通过界面静电和疏水相互作用(粘附强度为180kPa)牢固地粘附在不同的表面上，从而实现瞬间粘附和可逆性(50倍)。此外，该水凝胶在水中具有长达数月(100天)的粘附性。新型粘附性水凝胶可用于许多应用，包括水下转移、水基设备、水下修复和水下软机器人。