船舶航行时会受到水的摩擦阻力,同时航行过程中生物附着也会增加航行阻力。为了减小阻力、提高航程、减少能耗,急需研发一种性能优良的减阻材料。自然界中鱼类粘液富含蛋白质、多糖、脂肪等活性物质,鱼类通过释放粘液来减小游动时的阻力。
受泥鳅体表超润滑启发,浙江大学王征科课题组提取了泥鳅粘液(MC),制备了不同浓度泥鳅粘液-甲基丙烯酰化明胶水凝胶(MC-GelMA),其在人造海水中7 d内溶胀率在25%以下,MC增强了水凝胶的抗压缩能力。负载抗菌物质使MC-GelMA具有优异的抗菌能力,有利于降低海洋微生物污染。该超润滑水凝胶对环氧树脂、铝合金、不锈钢、玻璃表面的减阻率分别为53.6%、37.7%、34.1%、77.2%,具有优异的润滑减阻效果,在船舶减阻领域具有潜在的应用前景。
图1 泥鳅粘液-甲基丙烯酰化明胶水凝胶的制备原理
图2泥鳅粘液-甲基丙烯酰化明胶水凝胶的物质组成与微观结构
图3 Gel、GelMA、MC-GelMA水凝胶的溶胀率、接触角、流变学以及力学性能
图4 MC-GelMA的抗菌性能
图5 水凝胶与不同基材之间的摩擦系数

图6 图文摘要
相关研究成果近日以“Superhydrophilic lubricating loach mucus-methacryloylated gelatin hydrogel”为题,发表于Macromolecular Rapid Communications(DOI: 10.1002/marc.202500439)。浙江大学硕士生程玉帅为第一作者,浙江大学王征科副教授为本文通讯作者。
原文链接:https://doi.org/10.1002/marc.202500439
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