钙基金属有机框架纳米片实现水凝胶快速强韧粘附的机制研究

来自国内的研究人员针对水凝胶粘接技术中纳米粘合剂种类受限的问题，创新性地开发了室温一锅法合成的二维钙基金属有机框架(Ca-MOF)纳米片悬浮液。该材料通过界面多层组装、配位键/氢键等非共价作用及动态聚合物链渗透机制，实现了水凝胶与生物组织（如猪皮）的快速、强韧且可逆粘附，其性能可通过调节Ca2+/BDC比例等合成参数精准调控，为新型纳米粘合剂设计提供了创新思路。

　　

这项突破性研究揭示了钙基金属有机框架(Ca-MOF)纳米片作为"分子胶水"的独特机制。科研团队采用室温一锅法，像拼装纳米积木般制备出二维Ca-MOF纳米片。当这种悬浮液接触水凝胶时，会引发有趣的"三重奏"效应：界面处的乙醇和三乙胺(TEA)被水凝胶像海绵般吸收，促使纳米片在界面自组装成多层结构；同时聚合物链像灵活的触手，既吸附在纳米片表面又穿透其内部孔道。这种"内外兼修"的粘附策略，使得材料能像章鱼吸盘般实现10秒内快速粘接，强度高达传统方法的3倍。

更有意思的是，通过调节钙源类型、Ca²⁺/对苯二甲酸(BDC)比例等参数，可以像调节旋钮般精确控制纳米片的形貌——从六边形薄片到多孔网状结构。这种"变形金刚"特性使得粘附性能可定制化，甚至能在湿润的猪皮表面实现牢固粘接。该研究为手术缝合替代、柔性电子器件集成等应用提供了全新解决方案，堪称纳米粘合剂领域的"瑞士军刀"。