水凝胶，由于其高含水量而具有优异的润滑性能、生物相容性和灵活性，是软材料的一个创新分支。不同的配方和可调节的孔隙率，使水凝胶作为具有自愈合、运输营养、调节细胞增殖和输送货物能力的智能表面涂层，成为可能。尽管水凝胶在不同基质上的固定，已经取得了巨大的进展，因此，显示了在临床和海洋应用方面的巨大潜力，但仍然需要一种更通用的方法来将水凝胶牢固地、可缩放地涂覆在各种固体基质上，而不用考虑表面拓扑和材料的类别。

目前，多功能水凝胶涂层主要有以下几个挑战：(i)在使用各种水凝胶配方的情况下，该涂覆方法应表现出与多种基材的良好兼容性，并应尽量减少对表面拓扑的依赖；(ii)水凝胶与表面之间的附着力，应能够抵御物理和化学扰动，特别是包括机械摩擦、水凝胶膨胀和脱水过程中的膨胀和收缩，以及酸或碱介质导致的侵蚀；(iii)为了实际应用，理想情况下，水凝胶涂层是一种节省时间和成本低廉的制造过程，避免了冗长的实验室工作和使用腐蚀性溶剂或能源成本。纵观水凝胶涂层的发展历史，提出一个同时满足上述所有要求的水凝胶涂层策略，是一项艰巨的挑战。

在本研究中，研究者创新性地提出了一种复性水凝胶涂层(RHP)的概念，即在固体表面粘贴水凝胶层的两步技术。具体来说，即，脱水的干凝胶颗粒首先在特殊粘合剂的帮助下，粘在固体表面上。然后，将干凝胶颗粒在水介质中再水化，使其在客观表面形成均匀的水凝胶涂层。RHP方法，成功地将水凝胶涂在金属、特氟隆、陶瓷、玻璃、木材、聚氨酯(PU)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)和聚氯乙烯(PVC)的大面积表面上，喷涂面积可达2.0平方米。不同的水凝胶，能够牢固地粘接在这些表面上，且水凝胶层在正常压力高达50kpa的情况下压缩后，没有失去其力学性能。作为参考，成人施加在地面上的压力约为17.5 kPa。水凝胶包覆层除了在垂直方向上受到机械压缩外，还能承受横向流动的水所带来的剪切力，水射流速度为14 m/s，接近于海洋中货船的速度。

图1 RHP的制备与表征。

图2 RHP的润滑性评价。更多精彩视频抖音搜索：材料科学网。

图3 RHP的鲁棒性评估。

图4 RHP的多功能性。

图5 RHP在部分髋关节置换术中的应用。更多精彩视频抖音搜索：材料科学网。

图6 大面积PVC片(1m×2m)上的RHP。

综上所述，研究者开发了一种简单而有效的方法，即复性水凝胶涂料(RHP)，用于在各种固体基材上，制备坚固的水凝胶涂料。这种水凝胶涂料方法涉及到涂覆粘合剂和干凝胶颗粒，然后干凝胶再水化成水凝胶。除了小规模的实验室制造，每一步都可以很容易地与传统的喷涂方法相结合扩大。固化胶粘剂的充分连接，使水凝胶涂层能够适应任意的机械操作和脱水-再水化过程中的体积变化。该方法具有良好的润滑性和鲁棒性，将引起生物和非生物表面改性的广泛兴趣。

据目前所知，这是第一个可用于制作，同时具有众多优点的水凝胶涂料的策略，包括通用性、高耐久性、耐酸碱、自愈合能力、便捷性、低成本、无腐蚀性溶剂、无表面预处理、可扩展制造等。该方法也适用于广泛的胶粘剂、水凝胶配方和基材。它们的合理组合，可能生产出需要特殊水凝胶涂料的特殊基质。（文：水生）

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