1. 受章魚吸盤中的突起啟發(fā)獲得的一種耐潮濕貼片
(A wet-tolerantadhesive patch inspired by protuberances in suction cups of octopi)
當(dāng)與液體有接觸時,依靠機(jī)械聯(lián)鎖或表面之間分子吸引力的粘合策略可能會受到影響。目前為止,人造干濕粘片包含有,可以產(chǎn)生吸力或毛細(xì)作用的分級蘑菇狀或多孔結(jié)構(gòu)、包含納米顆粒的超分子結(jié)構(gòu),和使用各種蛋白質(zhì)聚電解質(zhì)的基于化學(xué)的吸引劑。然而,想要開發(fā)易于制備、在干濕條件下都能良好地反復(fù)進(jìn)行粘合,同時可以避免粘附表面上的非化學(xué)污染的粘片是非常困難的。韓國成均館大學(xué)Baik 等人提供了一種基于在章魚吸盤中發(fā)現(xiàn)的圓頂狀突起的、人造仿生可逆干/濕粘附系統(tǒng)。
為了模仿這些突起的結(jié)構(gòu),韓國成均館大學(xué)Baik 等人使用了一種簡單的基于溶液的空氣阱技術(shù),其涉及將圖案化結(jié)構(gòu)制造為聚合物基體,并且使用它來產(chǎn)生反向結(jié)構(gòu),且其中沒有任何復(fù)雜的化學(xué)合成或表面修飾。這種人造粘片中的微米級圓頂可以增強(qiáng)吸力。這種仿章魚系統(tǒng)在各種條件(干燥,潮濕,在水中和油中)下,對硅晶片、玻璃和粗糙的皮膚表面都表現(xiàn)出強(qiáng)大、可逆的、高度可重復(fù)的粘附性。韓國成均館大學(xué)Baik 等人還使用這種貼片進(jìn)行了在空氣中和水下運輸大型硅片而不會導(dǎo)致任何表面污染,來展現(xiàn)其潛在應(yīng)用。(Nature DOI: 10.1038/nature22382)
論文鏈接:https://www.nature.com/nature/journal/v546/n7658/full/nature22382.html
2. 使需要的東西最大化:膜滲透性和選擇性之間的權(quán)衡
(Maximizing the right stuff: The trade-off between membrane permeability and selectivity)
隨著水凈化、石油煉制、化學(xué)品生產(chǎn)和碳捕獲等應(yīng)用領(lǐng)域?qū)?jié)能分離技術(shù)的需求日益增加,激發(fā)了人們對新型高性能分離膜的大力探索。合成膜普遍受到很不好的折中:高滲透性膜缺乏選擇性,反之高選擇性膜缺乏滲透性。不過,現(xiàn)在正開始出現(xiàn)同時具有高滲透性和高選擇性的材料。例如,已經(jīng)有應(yīng)用源自生物膜的設(shè)計特點來打破滲透性-選擇性的折中。Park 等人綜述了對滲透率-選擇性的折中,膜材料設(shè)計中克服折中的先進(jìn)方法,以及控制滲透性和選擇性以外的膜性能的因素,從而影響膜設(shè)計的基礎(chǔ)進(jìn)行了綜述。(Science DOI: 10.1126/science.aab0530)
論文鏈接:http://science.sciencemag.org/content/356/6343/eaab0530
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