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  自然界中的生物具有優(yōu)異的濕態(tài)粘附表面，可用于固定身體和捕食獵物，探究其獨(dú)特的粘附機(jī)理，不但可以為構(gòu)筑仿生濕態(tài)粘附表面提供理論指導(dǎo)，而且能夠推進(jìn)其在智能機(jī)器人、可穿戴器件和生物醫(yī)療等熱門領(lǐng)域的應(yīng)用。

  近日，中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所王樹濤研究員團(tuán)隊(duì)在Advanced Functional Materials上發(fā)表了題為“Bioinspired Multiscale Wet Adhesive Surfaces: Structures and Controlled Adhesion”的綜述（DOI：10.1002/adfm.201905287），對(duì)具有多尺度微納結(jié)構(gòu)的濕態(tài)粘附表面，從生物到仿生制備進(jìn)行了系統(tǒng)的總結(jié)，為進(jìn)一步設(shè)計(jì)與構(gòu)筑具有特定粘附功能的仿生濕態(tài)粘附表面提供指導(dǎo)。

  仿生濕態(tài)粘附表面在智能機(jī)器人、可穿戴器件和生物醫(yī)療等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景（圖1）。而自然界中的許多生物為了適應(yīng)復(fù)雜的生活環(huán)境，進(jìn)化出了具有獨(dú)特功能的生物濕態(tài)粘附表面（圖2）。探究生物粘附機(jī)理，可以為設(shè)計(jì)具有優(yōu)異濕態(tài)粘附性能的人造表面提供指導(dǎo)，并推動(dòng)其在不同領(lǐng)域的應(yīng)用。該文從表面微納結(jié)構(gòu)的角度對(duì)生物和人造濕態(tài)粘附表面進(jìn)行了系統(tǒng)的總結(jié)。首先，介紹了典型生物濕態(tài)粘附表面的研究進(jìn)展。接著討論了自然生物粘附的基本模型和常用的測(cè)試儀器，進(jìn)而強(qiáng)調(diào)了受生物啟發(fā)設(shè)計(jì)的人造濕態(tài)粘附表面（圖3）。然后簡(jiǎn)要介紹了構(gòu)筑粘附表面的典型方法。最后，對(duì)開發(fā)具有可控粘附的仿生濕態(tài)粘附表面存在的挑戰(zhàn)和機(jī)遇進(jìn)行了展望。

圖1. 仿生濕態(tài)粘附表面在智能機(jī)器人、可穿戴器件和生物醫(yī)療等領(lǐng)域的應(yīng)用。

圖2. 自然界中具有獨(dú)特濕態(tài)粘附表面的典型生物及其表面多尺度微納結(jié)構(gòu)。

圖3. 受生物啟發(fā)，設(shè)計(jì)具有獨(dú)特微納結(jié)構(gòu)的仿生濕態(tài)粘附表面。

  該論文的第一作者為中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所博士生陳玉鵬，孟靖昕副研究員為共同一作，通訊作者為王樹濤研究員，論文得到國(guó)家自然科學(xué)基金委（21425314、21875269），國(guó)家杰出人才專項(xiàng)支持計(jì)劃和中國(guó)科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)（2017036）的資助。

  論文鏈接https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.201905287?af=R