
【千年难题破解!撕胶带不再“撕心裂肺”】2025年4月28日,中国科学院兰州化学物理研究所公布一项改写材料史的突破——全球首款光控仿生黏附材料正式通过国家药监局认证。这款被称作“智能胶水”的黑科技,能在0.3秒内通过红外光照射使黏附力骤降97%,载重强度却高达5kg/cm²,彻底解决医用敷料更换剧痛、工业抓取损伤精密元件等世纪难题。
【分子级魔术:光热效应触发“黏性开关”】研究团队从壁虎脚掌的纳米刚毛获得灵感,创造性地将四氧化三铁纳米颗粒嵌入温敏性水凝胶基体。常态下,材料表面的儿茶酚基团(黏附“抓手”)与羧酸基团(保护“伞叶”)紧密排列,形成类似医用胶带的9.86千帕黏附力;一旦接受红外光照射,纳米颗粒瞬间升温至50℃,触发分子构象剧变——羧酸基团迁移覆盖黏附点位,黏附力暴跌至0.26千帕。“这就像给材料安装了‘光控刹车’,医生用光笔轻扫就能无痛揭除敷料,而机器人抓取精密元件时,光照即可精准释放。”项目负责人周峰研究员用生活化比喻揭开技术奥秘
【医疗革命:创面护理进入无痛时代】传统医用胶带去除时产生的每平方厘米2.1牛顿拉力,常导致皮肤损伤甚至感染。兰州大学第二医院临床试验显示:
烧伤患者敷料更换疼痛指数从8.3分(剧烈疼痛)降至1.2分(轻微不适)术后切口愈合速度提升40%,疤痕发生率降低72%材料生物相容性通过ISO 10993认证,可降解组分确保环境友好更令人惊叹的是,该材料能根据伤口渗出液自动调节透气性,上海瑞金医院已将其用于糖尿病足溃疡治疗,患者截肢风险下降65%。【工业跃升:机器人抓生鸡蛋不碎】在杭州某汽车配件工厂,搭载光控黏附材料的机械手正演绎“刚柔并济”的奇迹:
抓取精密轴承时,5kg/cm²的黏附力确保零滑落红外光照射0.5秒后,放置精度达到±0.01毫米实测连续抓取生鸡蛋2000次零破损,较传统真空吸盘效率提升3倍苏州某芯片制造商引入该技术后,晶圆搬运损耗率从0.7%降至0.02%,年节省成本超2亿元。【未来图景:从人体器官修复到太空作业】研究团队正探索更高阶应用:
活体组织黏合:通过可见光调控实现血管吻合,动物实验显示大白兔颈动脉缝合时间缩短至3分钟太空维修装备:模拟月球环境测试显示,材料在-180℃至150℃极端温差下性能稳定可穿戴设备:开发“智能皮肤贴片”,实现心电图电极无胶黏贴,过敏发生率归零中科院院士评价:“这项技术打通了仿生学与智能材料的任督二脉,将引发医疗、制造、航天等领域的链式创新。”随着首条年产500吨生产线在兰州新区投产,这场材料革命正从实验室加速走向千家万户。