粘接是現代社會的必然部分！然而，開發既強且韌的膠粘劑卻是現代人類也未曾實現的夢。強力膠水如環氧膠、異氰酸酯膠粘接牢度大，但存在脆性脫粘（韌性）問題；而“弱力”膠如塗布膠避免了脆性脫粘但強度卻差強人意（圖1）。如何協調粘接強度和韌性？
圖1 膠粘劑不同力學行為
普渡大學的海洋生物膠粘劑科學家Jonathan J. Wilker 團隊以貽貝為師給出了一個方案，利用氫鍵等非共價弱鍵實現界面粘接的延展性。在含有氫鍵的的粘接層中，氫鍵受力斷裂，耗散了應力從而減少了粘接面脆性斷裂的概率（圖2）。
圖2 仿生弱鍵改進膠粘韌性
該團隊合成了仿貽貝高分子兒茶酚-丙烯酸類共聚物及可控制氫鍵密度的高分子（圖3），經粘接強度測試發現，氫鍵密度高的仿生高分子具有高的粘接強度和脫粘功，加入乙二醇後，強度和脫粘功顯著增加。結果定量的證實，
兒茶酚-丙烯酸類共聚物/乙二醇體系的脫粘功從純兒茶酚-丙烯酸類共聚物的90N/m顯著增加到540N/m，也遠高於對照高分子（兒茶酚-丙烯酸酯類共聚物）/乙二醇體系的400N/m（圖4.1和2）。
圖3 仿貽貝高分子（左）、對照高分子（中、右）
圖4.1 氫鍵密度改善粘接強度與韌性
圖4.2 氫鍵密度改善粘接強度與韌性
本工作為開發強韌協同的膠粘劑提供了一個新的角度，對新的汽車、電子和航空用高性能膠粘劑發展具有良好的啟迪作用。
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b13356
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