我国科学家发现在不同基质上无需紫外线辅助即可原位生长水凝胶涂层的策略

水凝胶的表面涂层被认为是将基材性能与功能表面性能相结合的重要策略。这一优势使其能够在软机器人、医疗和海洋防污等领域获得众多新兴应用。最近，已经成功开发了一些将水凝胶涂层粘合到基材上的变革性策略，例如表面桥接/引发和水凝胶涂装方法。然而，桥接/引发策略需要合成具有特定基团的功能分子，以便与预处理的底物相互作用，并且通常只适用于有限的材料或特定的反应体系。对于水凝胶涂装方法而言，虽然这一方法提高了基材的通用性，但难以均匀地涂覆具有复杂几何形状的基材。此外，在目前的大多数方法中，紫外线对于水凝胶的生长或界面结合是必不可少的，这限制了在不透明物体内部修饰方面的应用。因此，无论基材的性质、几何形状和透光率如何，都迫切需要开发一种通用的水凝胶涂层策略用于表面改性。

日前，中国科学院兰州化学物理研究所周峰研究员和麻拴红副研究员开发了一种无需紫外线辅助的在不同基质上原位生长水凝胶涂层的策略。该方法利用了贻贝中对邻苯二酚的粘附性、与金属离子的配位作用以及邻苯二酚基团(Ar-OH)独特反应活性之间的协同作用。其中，Ar-OH不仅可以与各种基底形成强粘结，并在溶液中捕获Fe3+，进而将Fe3+还原为Fe2+，在界面处催化分解S2O82-为SO4-·引发单体的界面聚合。因此，具有可控厚度的水凝胶涂层可以在任意基材的表面上生长，以改变其表面特性，而不受材料尺寸、类别、几何形状和透明度的影响，这意味着在表面工程中具有相当大的潜力。该工作以“Successive Redox - Reaction - Triggered Interface Radical Polymerization for Growing Hydrogel Coatings on Diverse Substrates”发表在《 Angewandte Chemie International Edition》。