Nacre-inspired underwater superoleophobic films with high transparency and mechanical robustness

材料科学 水下 稳健性(进化) 透明度(行为) 纳米技术 光学透明度 仿生学 计算机科学 生物 光电子学 基因 计算机安全 生物化学 海洋学 地质学
作者
Wei Chen,Pengchao Zhang,Shaokang Yu,Ruhua Zang,Liming Xu,Shutao Wang,Bailiang Wang,Jingxin Meng
出处
期刊:Nature Protocols [Nature Portfolio]
卷期号:17 (11): 2647-2667 被引量:58
标识
DOI:10.1038/s41596-022-00725-3
摘要

Underwater superoleophobic materials have attracted increasing attention because of their remarkable potential applications, especially antifouling, self-cleaning and oil–water separation. A limitation of most superoleophobic materials is that they are non-transparent and have limited mechanical stability underwater. Here, we report a protocol for preparing a transparent and robust superoleophobic film that can be used underwater. It is formed by a hydrogel layer prepared by the superspreading of chitosan solution on a superhydrophilic substrate and biomimetic mineralization of this layer. In contrast to conventional hydrogel-based materials, this film exhibits significantly improved mechanical properties because of the combination of high-energy, ordered, inorganic aragonite (one crystalline polymorph of calcium carbonate) and homogeneous external hierarchical micro/nano structures, leading to robust underwater superoleophobicity and ultralow oil adhesion. Moreover, the mineralized film is suitable for neutral and alkaline environments and for containing organic solvent underwater and can be coated on different transparent materials, which has promising applications in underwater optics, miniature reactors and microfluidic devices. In this protocol, the time for the whole biomimetic mineralization process is only ~6 h, which is significantly shorter than that of traditional methods, such as gas diffusion and the Kitano method. The protocol can be completed in ~2 weeks and is suitable for researchers with intermediate expertise in organic chemistry and inorganic chemistry.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
田様的应助被科研通管家采纳,获得10
1秒前
molihuakai的应助被科研通管家采纳,获得10
2秒前
CodeCraft的应助被科研通管家采纳,获得10
2秒前
JamesPei的应助被科研通管家采纳,获得10
2秒前
SciGPT的应助被科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
苗条海瑶的应助被科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
顾矜的应助被科研通管家采纳,获得10
2秒前
DW的应助被科研通管家采纳,获得10
3秒前
JamesPei的应助被科研通管家采纳,获得10
3秒前
星辰大海的应助被科研通管家采纳,获得10
3秒前
思源的应助被科研通管家采纳,获得10
3秒前
NexusExplorer的应助被科研通管家采纳,获得10
3秒前
小蘑菇的应助被科研通管家采纳,获得10
3秒前
Hello的应助被科研通管家采纳,获得10
3秒前
充电宝的应助被zwjhbz采纳,获得30
3秒前
molihuakai的应助被科研通管家采纳,获得10
3秒前
夜月残阳的应助被科研通管家采纳,获得10
4秒前
力力力完成签到,获得积分10
4秒前
在水一方的应助被科研通管家采纳,获得10
4秒前
小明发布了新的文献求助10
4秒前
慕青的应助被科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
充电宝的应助被科研通管家采纳,获得10
4秒前
十月发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
mmmmmagic完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
yao完成签到,获得积分20
6秒前
7秒前
7秒前
8秒前
syy完成签到,获得积分10
8秒前
vergegung发布了新的文献求助10
9秒前
孙孙发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
12秒前
yang完成签到,获得积分10
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Stochastic Models in Operations Research,Vol. 2 600
Organizational Behavior 510
桑白皮エキスの実験的, 臨床的育毛効果について 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8043787
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9475910
关于积分的说明 21280916
捐赠科研通 7611710
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3391916
关于科研通互助平台的介绍 2523524
邀请新用户注册赠送积分活动 2429768