水凝胶涂层是将基材与功能表面集成的关键策略。人们非常希望水凝胶涂层具有简单的涂层工艺、高韧性和超薄厚度。于此,陕西科技大学游翔宇、张慧洁和浙江大学饶平等人利用疏水木质素在溶剂蒸发过程中自组装成链密集区域,并通过室温(25°C)下简单的涂层干燥溶胀过程,由亲水性聚合物和疏水木质素构建了具有Janus结构的水凝胶涂层。
疏水木质素聚集区域形成的Janus结构保留在底部,而亲水聚合物在顶部膨胀。木质素聚集区域限制了水凝胶涂层的膨胀,从而形成了≈8µm的超薄涂层。
此外,木质素聚集区域通过密集的范德华力与基材建立牢固的界面结合,增加了薄水凝胶涂膜的刚度和韧性,从而增加了薄厚度和各种基材(如玻璃、聚四氟乙烯(PTFE)、金属和橡胶)的总粘附能。水合层是由顶部膨胀的亲水性聚合物形成的,这提高了润滑和防污性能。此外,水凝胶涂层在水和盐水溶液中表现出高稳定性、紫外线屏蔽性能以及使用后可去除和回收的能力。
参考文献:
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