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    仿生材料是指模仿自然界中各種生物體的特點或特性而開發(fā)的材料。對天然生物材料的結(jié)構(gòu)、性能和生長機理的分析與復(fù)制，是當(dāng)今材料科學(xué)研究的前沿課題。

    在國家自然科學(xué)基金委、科技部、中國科學(xué)院和化學(xué)所的支持下，化學(xué)所高分子物理與化學(xué)實驗室的科研人員受貽貝和荷葉的啟發(fā)，將海洋附著生物的強粘附特性與荷葉表面微納多級結(jié)構(gòu)結(jié)合，發(fā)展了一種利用具有貽貝粘附蛋白仿生結(jié)構(gòu)的多巴胺修飾微粒表面，進而制備微納多級結(jié)構(gòu)超疏水顆粒的通用制備方法。此種方法操作簡單，反應(yīng)條件溫和，可大規(guī)模制備。該方法可對直徑從幾百納米到幾微米，從親水到疏水的多種顆粒改性；也可將不同組成和尺寸的微粒在“一鍋”中改性得到超疏水顆粒。應(yīng)用這種普適性方法修飾具有不同功能的微粒，可賦予功能顆粒超疏水特性，拓展材料的功能與應(yīng)用，例如，通過這種方法制備的磁性超疏水超親油顆粒，能實現(xiàn)油水分離并在磁場控制下對油相進行輸運。同時，還首次發(fā)現(xiàn)所包覆的油相能在水下自發(fā)形成珠滴并穩(wěn)定存在幾個月以上，這種新型水下珠滴在微反應(yīng)器和傳感器方面有潛在的應(yīng)用。相關(guān)結(jié)果發(fā)表于J. Am. Chem. Soc., 2012,134, 9879–9881.

多種超疏水微粒的制備示意圖與掃描電鏡照片

油水分離與水下油滴