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 水下黏附一直是充滿挑戰的課題，因為水總是會在表面和界面形成水合層從而破壞面與面之間形成的多重分子間相互作用力，最終破壞水下黏附。近年來，越來越多的研究表明，以沙塔蟲和貽貝為代表的海洋附著類生物在水下黏附方面有著優異的表現。并且，其分泌的水下黏附劑被認為是“凝聚”的結果。凝聚，是一種非常重要的液體-液體相分離的生物現象，廣泛地發生于不同的生物體中。比如，無膜細胞器和前細胞系統都與凝聚有關，凝聚現象產生的凝聚層還因為有著極其類似于原生質的結構，并認為是生命的起源。同時，凝聚層也被認為是魷魚嘴等具有性能梯度的材料的形成的關鍵步驟。特別地，液液相分離的凝聚現象激發了大量的水下黏附劑的仿生研究。然而，傳統的仿生水下粘合劑通常需要在凝聚層鋪展后長時間（例如10小時以上）的固化（凝聚層形成的酸性環境和海水的堿性環境間的pH梯度使多巴胺的鄰苯二酚基團氧化成多巴醌）才能達到最終的水下附著。

為了實現瞬時水下黏附，最近，加拿大阿爾伯塔大學化學與材料工程學院曾宏波教授團隊發現了一種極其簡單的一步混合制備瞬時水下黏附劑的方法。具體來說，硅鎢酸水溶液和P123膠束水溶液通過一步混合再離心的方法，即可獲得材料富集的凝聚層。該凝聚層可以直接通過注射器在水下表面進行書寫，并且可以立即抵擋快速自來水的沖洗。與此同時，制備的瞬時水下粘合劑可以在水下即刻地粘合起兩個不銹鋼砝碼，并輕松支撐起100g砝碼的重量。

?瞬時水下粘合劑的制作方法

?瞬時水下粘合劑的水下粘合性能的定性和定量表征

同時，P123膠束的引入使得瞬時水下粘合劑具備了溫度可控的光學變色響應。在低溫的時候，由于P123膠束的多峰尺寸分布使得光線不易穿透，瞬時水下粘合劑呈現不透明的白色，在相對高溫的條件下，P123膠束呈單峰緊密分布使得光線易于穿透，從而呈現出透明的狀態。

?瞬時水下粘合劑的溫致變色響應

結合瞬時水下粘合劑的水下可涂寫性，在高鹽水溶液中的穩定性，以及水下粘合劑組分硅鎢酸固有的還原顯色反應，一個自供能電致變色裝置可以通過鹽橋和電線連接起涂有水下粘合劑的ITO玻璃和鋁箔而搭建起來。電路一接通，水下粘合劑立刻由白色變成深藍色，隨后斷開電路加入雙氧水，深藍色即可慢慢褪去。同時，水下粘合劑的電致變色響應也可以由外接的還原和氧化電壓來引發。該水下粘合劑的變色原理歸因為水下粘合劑組分之一的硅鎢酸含有的鎢元素具有還原（變成藍色）與氧化（變回無色）相關的顏色變化。

?瞬時水下粘合劑的電致變色響應

基于極其簡單的制備方法以及便宜的原料，該瞬時水下粘合劑在低能環保的變色玻璃等方面有巨大的應用潛能, 也可以作為可穿戴電子的安全供電水電池的可涂式陰極并伴隨著電量相關的顏色變化，作為未來智能生活的潛在產品。相關論文在線發表在《Journal of Materials Chemistry A》。論文第一作者為彭瓊瑤博士，通訊作者為曾宏波教授（加拿大工程院院士）。