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即将改变你的生活！根据蜗牛粘液研发“超级粘合剂PHEMA”！
人类在发明工具的科学研究上，总是少不了动物生活习性和仿生学科学研究的启迪。从翱翔蓝空的飞机，我们可以发现鸟类为它的诞生，带来过不少启发。
猫头鹰的无声飞行、蜂鸟的垂直降落和老鹰的滑翔技能，这些都给飞行家和工程师的灵感给予现实理解。鸟类让飞行器从无到有、迭代日新月异，昆虫，也给宾夕法尼亚大学的shu yang教授带来新的发现。
蜗牛启示录
在自然环境中，蜗牛的向上运动受到地球重力的阻碍，这促使它分泌出粘液将自己粘附在物体的表面，拖着沉沉的保护外壳运动。
课题组发现，有一小部分的蜗牛具有超强的粘附能力，其中就包括经常出现在法国人集市上的可食用蜗牛。它们利用干燥后的粘液，形成“冬盖”，即冬眠时粘液薄膜封住壳口，并粘在树上。
蜗牛分泌物形成的冬壳
此物质的粘合性优异
将会给生物科研带来更多可能
（图片来源：PNAS）
蜗牛冬盖的粘附力极大，法国农民在采集时，需要用凿子才能把它们从树干上取下来。
一方面，液粘液会渗入爬行物表面的不规则处，并在空气中迅速变干，蜗牛不断分泌，这样移到合适的位置前不会掉落；另一方面，在夜晚，环境变得潮湿，蜗牛继续爬行时，硬化的粘液会变软。
也就是说，相比我们使用的粘合剂，蜗牛的体液粘合性能不但是是可逆的。
强大粘合，重复使用
基于此，shu yang教授和课题组的学生们研发了一种乙二醇二甲基丙烯酸酯（EGDMA）交联的聚（2-羟乙基甲基丙烯酸酯）（PHEMA）水凝胶超级粘合剂。它不但具有超强粘性，能强力粘在家庭环境中光滑的物体表面，而且粘附过程可逆，可轻松地取下，可重复多次的粘合。 这让我想到无论是贴告示、春联的浆糊，还是粘小物件、纸质文件的胶水，虽然它们的粘合力强大，但都是一锤定音，粘上就没办法改变位置，强行撕下还可能破坏了物体的粘合面，让许多完美主义者心痛不已。而可以重复使用的便利贴、办公贴又不能随心所欲的变换位置，真是应了那句话，“文雅的不够响亮，响亮的不够文雅”（误）。常用胶水
便利贴
胶水粘得牢固却不能变换位置便利贴的使用有频繁撕下的需要真的不能再出现更完美的产品了吗？（图片来源：百度图片）
PHEMA水凝胶
但是，PHEMA在干燥后体积和粘合力都不会发生变化，这比起蜗牛的体液更进一步，让PHEMA更有市场竞争力。PHEMA水凝胶粘性在实验之初曾经大到课题组的研究生花费一年时间才找到合适的实验方法，在测试过程精确地计量出其粘性。同时，惊人的粘性让水凝胶在粘住物体时就已经将它损坏。最终利用制作防弹衣的凯夫拉纤维（Kevlar）定制设备，课题组才成功得到了PHEMA水凝胶中，他们想要的粘附力。
用凯夫拉纤维特制的计量PHEMA水凝胶粘附力的装置结构此物质用于制作特种装备——防弹衣（图片来源：PNAS）
由于水凝胶柔软结构的特殊性，PHEMA适应于不同的应用场景。平滑的玻璃，凹凸的水泥墙面，再到瓷砖，家具，都可以有效粘合，重复使用。当你要取下时，向粘合的地方滴一些水，PHEMA在恢复柔软的状态下失去粘附力，过程被控制在一两分钟内。粘性不但出色，而且过程可逆，重复使用也不担心粘不住。
PHEMA水凝胶超级粘合剂在不平整表明上的应用
（图片来源：PNAS）
PHEMA水凝胶实验
粘合力：课题组的研究生Jason Jolly充当了实验志愿者，他用两张邮票大小的PHEMA水凝胶将自己挂在了墙上，并保持了数分钟之久。小小的面积就可以支撑一个成年男性的体重，这再次验证了PHEMA水凝胶的惊人粘合力。可逆性：课题组在橱柜的表面上进行了重物粘合加水脱离实验，在演示中，刚开始加水粘合的PHEMA水凝胶只需要再滴上几滴水，就能从粘合表面上剥离，物品和胶体均完好无损。
不完美但可以完善
正所谓“能耐人坏在能耐上”，PHEMA水凝胶的弱点也体现在它的优点——可逆的粘合。
正如我们前面提到的，PHEMA水凝胶与水产生反应，释放出粘性，粘性持续到重新接触到水体，就可以取下，重新粘结。所以在应用场景中，PHEMA水凝胶最怵接触到非粘合作用的其他水分……
拿我国举例，南部地区的“南风天”和东南部的梅雨季节，空气潮湿，墙壁容易布满水珠，让这种水凝胶的应用变得尴尬，无用武之地。
而工业生产、制造组装的器械又对物体的表面有干燥要求，加入水分然后再等自然风干，与现代工艺生产步骤结合不紧密，这更使得需要与水直接接触的水凝胶变得拿不出手。
课题组也表示会持续关注这个问题，后续研究方向也将着力于开发利用有机溶剂、光、电等途径实现可逆步骤的超级粘合剂。
PHEMA遥遥领先（图片来源：PNAS）
资讯来源：X-MOL整理：新材料研习社
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