Materials Today蜂蜜启发的高强韧粘附、高切换效率热滞后可逆水下凝胶粘合剂
发布时间:2026-03-07水下粘附技术常依赖一次性、不可逆的化学或物理转变以获得高粘接强度,然而在医疗器械临时固定、可穿戴设备及水下作业机器人等诸多场景中,对粘附的可逆性有较高要求。强度与可逆性之间存在的典型的“switchability conflict”使得可逆粘合剂往往难以同时兼顾牢固的粘接效果与理想的切换比,该矛盾在严苛的水下环境中尤为突出。因此,开发兼具可靠强度、彻底脱附、灵敏切换且触发条件温和的可逆水下粘合剂仍具有挑战性。
2022级硕士研究生李鑫龙同学基于相变蜂蜜仿生思路,通过调控天然小分子辅酶硫辛酸的温控聚合-结晶行为,设计出一种兼具强韧粘附(2.21 MPa)与超高切换效率(>99.9%)的热滞后可逆水下凝胶粘合剂。该粘合剂突破了典型热响应粘合剂温度-粘合强度单一对应的模式,通过模拟蜂蜜相变过程中的热力学与动力学能垒不对称性,展现出独特的热滞后特征,实现了生物体温下的双模态粘合与温和的触发切换。该研究为解决水下粘合剂中强度与可逆性之间的平衡提供了一种可持续途径,同时为设计非典型热响应粘合材料与可逆组织粘附系统提供了创新思路。

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图1 蜂蜜启发的 PTAO 粘合剂的设计与粘附机理
相关成果以“Honey-Inspired Thermally Hysteretic Adhesives for High Strength and Reversible Underwater Adhesion”发表在《Materials Today》上。
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.mattod.2025.12.013
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