10月13日消息,研究人员展示了利用加工诱导自分层技术在生物基GelMA/AESO涂层中实现形貌可控的水汽输运调控:在不改变配方的前提下,仅通过调整固化参数,优化结构的水汽透过率(WVTR)较纯GelMA降低约90%,同时保留透气性与表面疏水性。相关成果发表于《Progress in Organic Coatings》(2026年,文章号110391)。
甲基丙烯酸酯化明胶(GelMA)因生物相容性、可再生性与光固化能力,在生物医学和食品包装领域日益受到关注,但其高水汽透过率、热敏感性与机械强度不足限制了应用。研究团队没有选择改性配方或复杂多层复合(后者往往涉及挥发性有机物排放),而是将GelMA与丙烯酸酯化大豆油(AESO)复配:由于两组分固有的热力学不相容性,光固化过程中低表面能的AESO自发迁移至空气界面,亲水的GelMA则留在基材一侧,形成分层结构。
通过改变闪蒸时间、光引发剂浓度与光照强度,可以生成不同的分层形貌。研究采用仪器法与杯式法在不同温度下量化WVTR,发现GelMA的表面富集会通过吸附-扩散机制显著增加水汽输运,而连续的AESO富集顶层则有效抑制水汽透过。
长期苹果保鲜测试与蒸汽暴露实验验证了定量渗透趋势,表明该涂层可同时实现可控水汽输运与液体阻隔。这类无需改配方、靠工艺驱动形貌的思路,为生物基阻隔涂层的性能设计提供了新路径。
(来源:European Coatings)