1. 受章鱼吸盘中的突起启发获得的一种耐潮湿贴片
(A wet-tolerantadhesive patch inspired by protuberances in suction cups of octopi)
当与液体有接触时,依靠机械联锁或表面之间分子吸引力的粘合策略可能会受到影响。目前为止,人造干湿粘片包含有,可以产生吸力或毛细作用的分级蘑菇状或多孔结构、包含纳米颗粒的超分子结构,和使用各种蛋白质聚电解质的基于化学的吸引剂。然而,想要开发易于制备、在干湿条件下都能良好地反复进行粘合,同时可以避免粘附表面上的非化学污染的粘片是非常困难的。韩国成均馆大学Baik 等人提供了一种基于在章鱼吸盘中发现的圆顶状突起的、人造仿生可逆干/湿粘附系统。
为了模仿这些突起的结构,韩国成均馆大学Baik 等人使用了一种简单的基于溶液的空气阱技术,其涉及将图案化结构制造为聚合物基体,并且使用它来产生反向结构,且其中没有任何复杂的化学合成或表面修饰。这种人造粘片中的微米级圆顶可以增强吸力。这种仿章鱼系统在各种条件(干燥,潮湿,在水中和油中)下,对硅晶片、玻璃和粗糙的皮肤表面都表现出强大、可逆的、高度可重复的粘附性。韩国成均馆大学Baik 等人还使用这种贴片进行了在空气中和水下运输大型硅片而不会导致任何表面污染,来展现其潜在应用。(Nature DOI: 10.1038/nature22382)
论文链接:https://www.nature.com/nature/journal/v546/n7658/full/nature22382.html
2. 使需要的东西最大化:膜渗透性和选择性之间的权衡
(Maximizing the right stuff: The trade-off between membrane permeability and selectivity)
随着水净化、石油炼制、化学品生产和碳捕获等应用领域对节能分离技术的需求日益增加,激发了人们对新型高性能分离膜的大力探索。合成膜普遍受到很不好的折中:高渗透性膜缺乏选择性,反之高选择性膜缺乏渗透性。不过,现在正开始出现同时具有高渗透性和高选择性的材料。例如,已经有应用源自生物膜的设计特点来打破渗透性-选择性的折中。Park 等人综述了对渗透率-选择性的折中,膜材料设计中克服折中的先进方法,以及控制渗透性和选择性以外的膜性能的因素,从而影响膜设计的基础进行了综述。(Science DOI: 10.1126/science.aab0530)
论文链接:http://science.sciencemag.org/content/356/6343/eaab0530
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