智能黏附材料，因?yàn)槠淠軌虬葱璧馗街头蛛x，已在攀爬機(jī)器人、驅(qū)動(dòng)器、傷口敷料、生物電子學(xué)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。然而，大量的智能黏附體系都存在界面殘留、控制系統(tǒng)復(fù)雜、分離過程中黏附力高等缺點(diǎn)。如何實(shí)現(xiàn)大跨度的黏附定制，即高黏附到超低黏附、甚至到潤(rùn)滑的可逆轉(zhuǎn)變?nèi)匀皇且粋(gè)挑戰(zhàn)。
基于此，中科院蘭州化物所 - 材料表面與界面課題組 - 周峰研究員團(tuán)隊(duì)，報(bào)道了一種智能可逆黏附水凝膠材料（DMCS-水凝膠），通過動(dòng)態(tài)多尺度接觸耦合協(xié)同調(diào)控，實(shí)現(xiàn)了黏附和潤(rùn)滑狀態(tài)之間的快速切換。研究成果以“Design of large-span stick-slip freely switchable hydrogels via dynamic multiscale contact synergy” 為題發(fā)表在《Nature Communications》上（10.1038/s41467-022-34816-2）。中科院蘭州化物所張芝芝博士生為論文第一作者，周峰研究員和馬延飛助理研究員為通訊作者。
圖1. 黏-滑切換水凝膠材料概念圖
（圖片來源：Nature Communications）
圖2. 水凝膠介觀尺度接觸演變規(guī)律
（圖片來源：Nature Communications）
圖3. 黏附到潤(rùn)滑的轉(zhuǎn)變
（圖片來源：Nature Communications）
圖4.水凝膠的可切換黏附特性
（圖片來源：Nature Communications）
總而言之，該團(tuán)隊(duì)利用分子構(gòu)象重排、模量調(diào)控和粗糙度變化，建立了基于微觀尺度和介觀尺度協(xié)同作用的動(dòng)態(tài)多尺度接觸系統(tǒng)，發(fā)展了一種可逆地、動(dòng)態(tài)地和快速地在黏附和潤(rùn)滑狀態(tài)之間切換的智能表面構(gòu)筑方法。該多尺度黏附機(jī)制對(duì)智能黏附材料的設(shè)計(jì)具有一定的指導(dǎo)意義。
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