阿克伦大学（bet365官网 of bet365官网）和匹兹堡大学（bet365官网 of Pittsburgh）的科学家在一项新研究中推翻了长期以来的假设，他们发现水有助于粘连。
Ali Dhinojwala博士是阿克伦大学高分子科学与高分子工程学院杰出的W. Gerald Austen捐赠主席和H.A. Morton教授，他领导的团队取得了重大突破——水可以在受控条件下意外地增强附着力——发表在8月7日的《科学进展》杂志上。
这项研究的意义是深远的，特别是在生物医学应用方面，如绷带、用于湿润皮肤的健康监测传感器，以及可以取代缝合线的先进粘合剂。利用表面粗糙度和材料特性所获得的见解可以彻底改变全球价值数十亿美元的行业。
在潮湿的道路上驾驶或在潮湿的皮肤上涂胶带都是日常的挑战，而在潮湿粗糙的表面上实现强附着力的难度更大。传统上，水的存在被视为一种障碍，破坏了有效粘附所必需的分子键。水倾向于附着在表面上，并被困在表面粗糙度中，使附着过程进一步复杂化。
在一项重大突破中，Dhinojwala与弗莱堡大学的Lars Pastewka博士、阿贡国家实验室的Anirudha Sumant博士和匹兹堡大学的Tevis Jacobs博士合作。研究小组共同发现，在受控条件下，水可以出乎意料地增强附着力。该研究包括测量软弹性体对精确设计的粗糙表面的粘附力，揭示了水、表面粗糙度和粘附动力学之间复杂的相互作用。
迪诺瓦拉的研究生尼提扬舒·库马尔（Nityanshu Kumar）进行了开创性的水下实验，并建立了模型来解释结果。粗糙的表面是在阿贡国家实验室化学制备的，并在匹兹堡大学进行了原子尺度的表征。在弗莱堡大学对分离界面进行了模拟。只有通过这个协作团队的互补专业知识，调查才有可能进行。
与预期相反，在接触形成过程中，水的存在最初会破坏粘附，因为水分子被困住，从而阻止了近一半表面面积的分子接触。此外，在存在水的情况下，使弹性体变形并符合表面粗糙度所需的能量显着增加，进一步降低了初始附着力。
令人惊讶的是，水的存在会破坏接触形成过程中的附着力，但在分离过程中，附着力却增加了近四倍。在分析模型和表面敏感光谱的帮助下，这些结果表明水被困在纳米大小的口袋中。雅各布斯说：“在水下很难接触，因为挤出水需要额外的能量，而且你不能完全去除水。但我们非常惊讶地发现，同样的被困水使得很难将两个表面推到一起，也使得将两个表面拉开要困难得多。”
Dhinojwala说：“这些发现挑战了水普遍阻碍粘附的传统观点。”“通过了解水如何与表面地形相互作用，我们可以潜在地利用粗糙度来增强附着力，就像壁虎如何使用脚趾垫爬湿表面一样。”
Dhinojwala的团队下一步打算进一步完善这些发现，以开发实际应用，利用水在粘附科学中的惊人优势。
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