親-疏水性功能表面抗多巴粘附特性的調(diào)控及機理.pdf

1、貽貝足絲蛋白(Mefps)對各種表面的粘附已經(jīng)被廣泛關(guān)注，所含大量3.4-二羥基苯丙氨酸(DOPA)被認(rèn)為是起強烈濕粘附性的主要化學(xué)物質(zhì)，但是貽貝粘附于具有不同性質(zhì)的表面的機制遠(yuǎn)未被深入理解。
　　首先，本文制備了一系列具有不同端基官能團的自組裝單層(SAMs)光滑表面，通過化學(xué)力顯微鏡(CFM)方法系統(tǒng)研究了DOPA與SAMs表面間的相互作用。隨著從SAM-OH表面到SAM-C6H5表面疏水性的增加，粘附力逐漸從最小的0.66n

2、N增加到最大的4.43nN，隨著表面疏水性的繼續(xù)增加，粘附力逐漸減小，發(fā)現(xiàn)疏水作用在DOPA與SAMs表面的粘附過程中并沒有起決定性作用。利用經(jīng)典的和擴展的Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek(DLVO)理論，計算出非DLVO力的貢獻，發(fā)現(xiàn)DOPA可以與不同的官能團表面相互作用，是因為DOPA殘基中的苯環(huán)或者鄰羥基可以單獨主導(dǎo)DOPA與表面之間的粘附，采取平行或者垂直于表面的構(gòu)型。
　　其次，本文通過在

3、硅片表面有機蒸鍍50nm、100nm、200nm、500nm厚度的二十九烷制備了不同晶體密度的仿生早金蓮葉面蠟質(zhì)納米結(jié)構(gòu)表面，采用端基修飾DOPA的原子力顯微鏡膠體探針，對各納米結(jié)構(gòu)表面進行了粘附性能測試，發(fā)現(xiàn)蒸鍍200nm厚度的納米結(jié)構(gòu)表面具有最低粘附力。采用反應(yīng)離子刻蝕方法制備了高度為1、3、5μm的硅材質(zhì)仿生鯊魚皮微米結(jié)構(gòu)表面，并選擇了200nm厚度二十九烷在仿生鯊魚皮表面進行有機蒸鍍制備了微納復(fù)合結(jié)構(gòu)表面，研究發(fā)現(xiàn)DOPA與5μ