Angew:高性能干/湿胶中邻苯二酚和胺的协同作用
Nanoyu Nanoyu 2020-06-15

在过去的几十年中,贻贝的基底线的出色粘合性能一直是材料科学家的灵感灯塔。研究表明,大量独特的儿茶酚氨基酸二羟基苯丙氨酸(Dopa)在基底界面蛋白的强干和湿粘合特性中起着关键作用。近年来,基于短肽或小分子类似物的分子和微观水平研究已经揭示了其他氨基酸在贻贝粘附中的作用。特别地,这些研究突出了阳离子-π相互作用的内聚作用以及多巴与侧翼赖氨酸残基之间的粘附协同作用。

受利用氨基邻苯二酚协同作用设计高级合成胶粘剂启发,加州大学伯克利分校Phillip B. Messersmith报道了通过将传统的PSA单体,丙烯酸丁酯和丙烯酸与贻贝启发的富含赖氨酸和芳烃的单体共聚,合成了聚合物压敏胶粘剂(PSA)。

文章要点

1研究人员将氨基和邻苯二酚部分彼此解偶联(即作为单独的单体并入)与单体结构(其中邻苯二酚和胺在单体侧链中以固定方向耦合在一起)的结果进行比较。综合多尺度粘附性分析,通过AFM辅助力谱、剥离和静态剪切粘附性的组合,在分子、微观和宏观水平上探索胶粘剂性能。

2实验结果显示,在同一单体侧链中,儿茶酚和胺的偶联在改善宏观粘附性能方面产生了最佳的协同效应。

该研究工作加深了人们对贻贝粘附基本原理的理解,并为合理设计高性能仿生粘合剂提供了坚实的框架。

Brylee David B. Tiu, et al, Cooperativity of Catechols and Amines in High Performance Dry/Wet Adhesives, Angew. Chem. Int. Ed., 2020

DOI:10.1002/anie.202005946

https://doi.org/10.1002/anie.202005946


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