题目：仿生黏附材料制备与性能研究

仿生构筑多功能集成材料是仿生材料领域的发展趋势，糅合两种或两种以上生物材料的结构或特性，是仿生构筑多功能集成材料的有效途径。基于仿生黏附材料的研究现状，本文糅合壁虎和贻贝两种生物黏附材料的结构和特性，首次将纳米级硅线阵列与多巴胺结合，成功制备了纳米级黏附表面，研究了该纳米黏附表面的浸润性和黏附力，分析了纳米结构和聚多巴胺对表面黏附的协同作用，为仿生构筑干/湿状态下均显示良好黏附特性的功能材料提供了一定的指导。具体内容如下：1. 研究了不同浓度的多巴胺在不同基底表面沉积后聚多巴胺层的浸润性。研究结果表明：多巴胺的浓度不会影响聚多巴胺层的接触角；聚多巴胺层在亲水性硅片和疏水性氟硅烷(FAS)上的接触角均为50°左右，与基底性质无关。2. 研究了FAS修饰的硅纳米线表面性质。研究结果表明：致密的纳米线结构使水滴在其表面为Wenzel态，液滴下方的空气垫提供能势壁垒，阻碍了液滴滑动，表面呈超疏水、高黏附，接触角约为165°，黏附力约为45 μN。3. 研究了纳米结构和聚多巴胺层对表面黏附力的影响。研究结果表明，纳米结构与聚多巴胺层均能提高表面的黏附力，两者协同作用时，表面黏附力最强，硅纳米线表面的聚多巴胺层黏附力为30.8 nN。4. 研究了纳米级黏附表面的干态/湿态黏附效果。研究结果表明：在水中，多巴胺沉积引入的儿茶酚基团与H2O分子形成大量的氢键，使得水下黏附大于空气中的黏附，黏附力分别为30.8 nN和18.5 nN。