A Tough, Room‐Temperature Curable and Economical Structural Adhesive Inspired by Luminescent Squid Skin

材料科学 胶粘剂 环氧树脂 纳米技术 复合材料 鱿鱼 发光 纳米颗粒 环氧胶粘剂 聚氨酯 仿生学 粘接 复合数 纳米团簇 热塑性聚氨酯 压力(语言学) 聚合物
作者
Shenghao Mao,Jian Liu,Fanxu Kong,Youming Dong,Zeli Que,Meng Yao,Jianzhang Li,Shuaicheng Jiang
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:36 (70)
标识
DOI:10.1002/adfm.77411
摘要

ABSTRACT Structural adhesives play a crucial role in achieving robust and intelligent bonding across diverse scenarios. However, the multi‐scenario bonding reliability and functionality of traditional epoxy adhesives remain constrained by their inherent brittleness, stress sensitivity, and lack of damage sensing capabilities. Inspired by the hierarchical “rigid support–flexible buffer–signal transmission” architecture of luminescent squid skin, a multifunctional structural adhesive fabricated via a scalable one‐pot ring‐opening aminolysis strategy is developed. Rigid epoxy domains mimic the squid collagen fibers to deliver cohesive strength and load‐bearing capacity, while flexible polyurethane/polyurea chains emulate the reflexin protein peptide chain, forming dense hydrogen‐bond networks that dissipate stress and enhance toughness. Aggregation‐induced emission (AIE) fluorophores replicate the mechanism of bioluminescent organelles, enabling in situ visualization and real‐time monitoring of defects. Compared with neat epoxy adhesive, the resulting adhesive exhibits 633.30% increase in toughness, while achieving an outstanding adhesive strength of 13.84 MPa. Adhesive line maintained significant fluorescence performance after seven days of water immersion. Optimized formulation lowers the cost to 25%–50% of commercial polyurethane systems. This bioinspired “rigid–soft–signal” molecular strategy unifies strength, toughness, and self‐sensing capability, offering a sustainable and intelligent adhesive platform for next generation green engineering.
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