使貽貝能夠附著在巖石和船體上的化學(xué)物質(zhì)很快就會(huì)提供清理溢油和凈化水的解決方案。來自中國和美國的科學(xué)家在Matter雜志上撰寫了一系列工程研究計(jì)劃，這些計(jì)劃的靈感來自于不起眼的貽貝，從太陽能蒸汽發(fā)生到去除廢水中的重金屬。

“貽貝在海洋工業(yè)中被廣泛認(rèn)為是一種麻煩，因?yàn)樗鼈儗⒃谒卤砻孢M(jìn)行殖民化，”來自中國中山大學(xué)的楊浩成說。

但正是這種貽貝能夠與其他表面形成強(qiáng)大的水下附著物，這激發(fā)了科學(xué)家通過模仿生物化學(xué)來解決一系列問題。

貽貝通過使用細(xì)長的，令人驚訝的強(qiáng)壯的穗線 - 一束分泌的細(xì)絲(通常稱為胡須)附著在巖石上來抵御強(qiáng)大的水流和強(qiáng)力波浪。

這些線的粘合力來自稱為二羥基苯丙氨酸(DOPA)的氨基酸，其通過進(jìn)行分子體操(包括氫鍵和疏水和靜電相互作用)而附著于表面。

科學(xué)家們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，DOPA可以通過這些相互作用粘附在各種表面上 - 其兄弟化學(xué)物質(zhì)多巴胺和聚多巴胺(PDA)也是如此。

研究人員報(bào)告稱，這種特性刺激了貽貝化學(xué)物質(zhì)的增長，成為材料表面工程和環(huán)境科學(xué)的強(qiáng)大新工具。

例如，工程師們正在開發(fā)一種用“超潤濕”劑分離油和水的新方法，該方法利用貽貝化學(xué)品的粘合作用將液體彼此遠(yuǎn)離。

作者寫道：“石油泄漏和石油污染是對海洋環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)的持續(xù)全球挑戰(zhàn)。” “傳統(tǒng)的膜和吸附劑無法滿足日益增長的有效油/水分離需求。”

研究人員認(rèn)為，這種貽貝驅(qū)動(dòng)的創(chuàng)新可能適合大規(guī)模生產(chǎn)，有可能減少石油泄漏后對海洋環(huán)境的環(huán)境破壞。

貽貝也激發(fā)了水凈化技術(shù)的進(jìn)步。能夠從廢水中去除重金屬，有機(jī)污染物和病原體的創(chuàng)新材料正在從PDA中開發(fā)出來，這種材料很容易與這些污染物結(jié)合。

科學(xué)家們正在研究PDA將光轉(zhuǎn)換成熱量的非凡能力。PDA可吸收99%的光子能量，并在幾萬億分之一秒內(nèi)將其轉(zhuǎn)化為熱能，可用于制造靈活，可擴(kuò)展且完全可生物降解的光熱蒸發(fā)器，以實(shí)現(xiàn)高效太陽能蒸汽發(fā)生。

在將這些創(chuàng)新應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)世界之前，仍然必須克服挑戰(zhàn)。

科學(xué)家們?nèi)栽谂Τ浞至私赓O貝靈感化學(xué)物質(zhì)的特性，并了解影響其粘附特性的氨基酸之間復(fù)雜的相互作用。

科學(xué)家們總結(jié)道：“展望未來，貽貝化學(xué)的化學(xué)成分與3D打印等新興技術(shù)的融合具有令人興奮的潛力，可以設(shè)計(jì)高性能功能材料，同時(shí)對結(jié)構(gòu)和界面特性進(jìn)行前所未有的控制。