水凝膠涂層是將基材與功能表面集成的關(guān)鍵策略。人們非常希望水凝膠涂層具有簡(jiǎn)單的涂層工藝、高韌性和超薄厚度。于此,陜西科技大學(xué)游翔宇、張慧潔和浙江大學(xué)饒平等人利用疏水木質(zhì)素在溶劑蒸發(fā)過程中自組裝成鏈密集區(qū)域,并通過室溫(25°C)下簡(jiǎn)單的涂層干燥溶脹過程,由親水性聚合物和疏水木質(zhì)素構(gòu)建了具有Janus結(jié)構(gòu)的水凝膠涂層。
疏水木質(zhì)素聚集區(qū)域形成的Janus結(jié)構(gòu)保留在底部,而親水聚合物在頂部膨脹。木質(zhì)素聚集區(qū)域限制了水凝膠涂層的膨脹,從而形成了≈8μm的超薄涂層。
此外,木質(zhì)素聚集區(qū)域通過密集的范德華力與基材建立牢固的界面結(jié)合,增加了薄水凝膠涂膜的剛度和韌性,從而增加了薄厚度和各種基材(如玻璃、聚四氟乙烯(PTFE)、金屬和橡膠)的總粘附能。水合層是由頂部膨脹的親水性聚合物形成的,這提高了潤(rùn)滑和防污性能。此外,水凝膠涂層在水和鹽水溶液中表現(xiàn)出高穩(wěn)定性、紫外線屏蔽性能以及使用后可去除和回收的能力。
參考文獻(xiàn):
X. Liu, H. J. Zhang, S. Xi, Y. Zhang, P. Rao, X. You, S. Qu, Lignin-Based Ultrathin Hydrogel Coatings with Strong Substrate Adhesion Enabled by Hydrophobic Association. Adv. Funct. Mater. 2024, 2413464.
https://doi.org/10.1002/adfm.202413464