海洋生物污損是海洋工程材料服役中面臨的世紀(jì)性難題，開發(fā)無毒高效的防污涂層事關(guān)能源、環(huán)境、國防等國家重大需求，但是現(xiàn)有防污涂層由于較差的機(jī)械性能和短效被動殺菌性能不可避免地發(fā)生二次生物污損以及嚴(yán)重的微生物腐蝕。受珍珠母不定形/結(jié)晶異質(zhì)結(jié)構(gòu)的啟發(fā)，該研究開發(fā)一種由生物基聚合物水凝膠和致密有機(jī)金屬框架材料（MOFs）協(xié)同組裝的穩(wěn)定堅韌的海洋防污防腐涂層。多尺度高密度交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)有效提高涂層強(qiáng)度和韌性等力學(xué)性能，而且可不受基底的材質(zhì)和形貌的限制而穩(wěn)定涂覆在金屬、玻璃、橡膠，塑料等各種材料表面。更重要的是，由于MOF材料本征多孔特性，這種仿生涂層可作為殺菌劑、緩蝕劑等的多功能負(fù)載平臺，呈現(xiàn)出基于智能金屬離子或藥物釋放的主動防御行為，實現(xiàn)對于包括蛋白質(zhì)、細(xì)菌、藻類在內(nèi)海洋污損生物的廣譜防污，并有效抑制金屬材料的微生物腐蝕過程。該研究成功開發(fā)了一種新型高強(qiáng)MOF基涂層的制備策略，并為海洋防污與海洋防腐的協(xié)同設(shè)計提供了獨(dú)特見解。

圖1.珍珠母啟發(fā)的MOF基海洋防污防腐涂層工作原理。

以上工作獲得了國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金重點項目、中國博士后創(chuàng)新人才支持計劃項目、中國博士后科學(xué)基金面上項目、遼寧省自然科學(xué)基金科研啟動項目和中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)項目的支持。