近日，东北大学材料科学与工程学院王福会教授团队徐大可教授课题组在海洋防污防腐涂层领域取得突破进展，相关成果“Harnessing Biofilm Scaffold for Structurally Adaptative Slippery Surfaces with Integrated Antifouling and Anti-Corrosion Properties”发表于化学材料学科国际顶级期刊 Angewandte Chemie。材料学院李祥宇特聘研究员和硕士生张润晴为共同第一作者，徐大可教授、李祥宇特聘研究员、崔苗苗副教授为共同通讯作者，东北大学为第一完成单位和唯一通讯单位。
在实际海洋环境中，生物污损与腐蚀严重影响材料的服役寿命，对海洋基础设施和海上作业造成重大威胁。近年来，以超滑表面为主要代表的人造斥液涂层已成为海洋防污防腐的有效策略，但是仍面临着制备方法苛刻复杂、基底兼容性差、功能单一等挑战。受到天然微生物的自调节定植过程的启发，该研究首次提出利用比表面积大、表面化学可调、界面粘附性强的生物被膜框架制备超滑涂层的新思路。鉴于“取之海洋，用之海洋”理念，研究人员合理选择了具有优异成膜能力的海洋嗜中温黏着杆菌，制备出一种环保、高粘附、柔性的新型自适应超滑涂层。与传统需要表面预处理的涂层不同，自生长可控的生物被膜不受基底材料的种类与形貌的限制，按需组装形成高稳定的微纳米结构框架，作为疏水润滑油的纳米储存器。这种可再生的生物被膜材料可实现涂层的放大和可持续生产。由此产生的光学透明和高度柔韧的超滑涂层表现出优异的自清洁性能，可有效排斥水性和油性污染液体。更重要的是，嗜中温黏着杆菌致密的生物被膜结构具有独特腐蚀抑制性能，通过与超滑界面的协同作用，实现对于包括蛋白质、细菌、藻类在内海洋污损生物的广谱防污，并有效抑制金属材料的腐蚀过程。该研究不仅为基于防腐生物被膜的功能材料研究提供了独特视角，而且为自适应、可定制生物被膜在能源和环境领域的潜在应用提供了启示。
图 基于生物被膜自适应框架的超滑防污防腐涂层
以上工作获得国家杰出青年科学基金、国自然青年科学基金、中国博士后创新人才支持计划、中国博士后科学基金面上项目、辽宁省自然科学基金科研启动项目、海洋关键材料全国重点实验室开放基金、广东省基础与应用基础研究基金海上风电联合基金、海洋涂料国家重点实验室开放课题、中央高校基本科研业务项目的支持。
