image: Image of mussels in their natural environment: bound to a rock at low tide near UCSB's campus. This material relates to a paper that appeared in the 27 Oct. 2017, issue of Science, published by AAAS. The paper, by E. Filippidi at University of California, Santa Barbara in Santa Barbara, Calif., and colleagues was titled, "Toughening elastomers using mussel-inspired iron-catechol complexes." view more
Credit: Dr. Emmanouela Filippidi
种模仿贻贝粘附性质的松散连接的多聚物网络为制造基于多聚物的材料提供了新的方法，这些材料在不伤害柔韧性的情况下强度有所增加，从而克服了一个历史上难以实现的制造过程（尽管存在着对这些材料的需求）。增加多聚物强度的常规方法包括使用填充剂，但这需要在刚度与伸缩性之间平衡得失。尽管最近的将能量分布于某一材料各个部分的方法（如交织网络或应用可逆性交联）会在一同使用时增进其结果，但这些改善一直局限于软性的弹性度低的干性网络。贻贝长期以来一直是研发在潮湿时也有效的黏合剂的灵感，这些黏合剂通常需要纳入一种有机化合物，后者具有被称作儿茶酚基的化学特征。Emmanouela Filippidi和同事在此通过修饰数个儿茶酚基而制造了一种以高度延展性多聚物为基础的材料，它有着与贻贝类似的粘附特征（具体而言就是有丝足斑块和足丝线）；他们是通过添加铁分子而完成这一修饰的。这些铁分子创制了一种可逆性的承重网络，它比未经处理的前体物质的刚度要增加770倍，韧性要增加92倍。这一结果令科学家们能够创建一种强固但又有弹性的材料。他们说，这一方法或能与现有的多聚物硬化机制结合，因而为其它的结构、生物医学及航空航天材料的修饰及广泛应用做好准备。由Winey等人撰写的相关《视角》对这些发现进行了进一步的探究。
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