Design of underwater adhesive hydrogels: from biomimetic experience to data-driven approaches

水下黏附材料是一类能够在潮湿或水下环境中保持强力黏附的功能材料，在海洋工程、应急修复以及高端生物医用器械等领域具有重要价值。然而，复杂水环境中水分子形成的水合层阻碍了界面作用，同时水分子的渗透也会导致材料逐渐失效，使得高性能水下黏附材料的制备长期面临挑战。自然界的黏附蛋白为人类提供了重要启示，早期研究主要通过模仿多酚、带电基团等官能团实现了初步突破，但受限于聚合物序列不可控和经验依赖，性能提升空间有限。近年来，材料科学逐渐从经验仿生走向数据驱动，研究者尝试通过蛋白质数据库提炼共性规律，并结合人工智能算法探索最优材料配方。这一思路不仅推动了水下黏附材料性能的大幅提升，也展示了未来功能软物质研发的新范式，即融合自然启发与数据智能的方法论。