章鱼吸盘是仿生科学家关注并进行研究的代表性领域。韩国成均馆大学研究团队近日宣布，已找到章鱼吸盘独特的突起原理，并在世界上最先开发出了模仿章鱼吸盘，在水中或潮湿的环境中不用粘合剂即可拆卸的补丁材料。
目前用化合物制作的黏着材料存在一些问题，诸如，若黏着表面湿润，黏着力就会消失，或者会留下黏糊的污染物等。研究团队关注章鱼吸盘内部的立体突起结构，首次对章鱼吸盘的黏着原理进行了研究。此外，研究团队还在工学上对此进行设计和模仿，开发出黏着补丁。这种黏着补丁不仅在湿润的表面，在水中或人有褶皱的皮肤等各种环境中也可反复拆卸一万次以上，且不会留下污染物。章鱼吸盘内部有一种球状突起，因此具有较强的黏合力。章鱼吸盘肌肉收缩时，将表面的水分排出，剩余的水分则被推到球状突起和吸盘内部表面之间的空隙，由此制造出真空状态。研究成果以“A wet-tolerant adhesive patch inspired by protuberances in suction cups of octopi"为题刊登在Nature上。同期，普渡大学的Jonathan J. Wilker为该成果撰写了题为“Materials science: How to suck like an octopus”的新闻评述（Nature，2017，DOI：10.1038/546358a）。
图一、受章鱼吸盘突触启发制备的粘合贴片
图二、不同结构、不同环境测试类章鱼结构（OIA）粘合剂的粘着力以及在水下传输的表面污染性
图三、OIA在湿润环境的吸附机制
图四、OIA粘合剂在猪皮表面的粘附强度测试
研究团队表示，最近医疗和半导体材料市场正在互相融合，对清洁粘着材料的需求正在逐渐增大。期待应用章鱼吸盘原理的补丁元件将为医疗用补丁、诊断治疗用可穿戴设备或器官组织缝合等各领域提供划时代的原创技术。
论文链接：
http://www.nature.com/nature/journal/v546/n7658/full/nature22382.html
资料来源：科技部、材料人
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