【綜合報導】國際知名學術期刊《自然》最新發表一篇材料科學論文稱，研究人員基於自然界存在的粘附蛋白為靈感、通過人工智能(AI)模型輔助設計，成功研發出新型水下超粘膠，這種粘膠被證明能修補水管漏洞並在水下粘住物體，具有一系列潛在應用前景。
論文介紹，在濕環境中具有黏附力的物質有一定的設計難度。雖然AI驅動的方法被證明能成功設計硬材料，但軟材料更加複雜；超黏化合物的設計難度尤其大，因為讓材料變軟的性能常與增加黏附力的性能相反。不過，細菌和軟體動物這類有機體能產生天然的黏附蛋白，這為水凝膠的新型超黏化合物提供了潛在設計靈感。
在本研究中，論文共同通訊作者、日本北海道大學龔劍萍和同事及中國合作者一起，用一個包含24707種粘附蛋白的數據庫，首先開發出一個蛋白質數據挖掘工具，以指導180種新型水下粘合劑的設計與合成。隨後，他們測量這些黏合劑的強度，建立訓練機器學習工具的資料庫，並利用這些結果來指導另一輪機器學習驅動的設計，從而獲得強大的水下黏合劑。
其中，研發出一款名為R1-max的水凝膠，能將一隻橡皮鴨黏在海洋中的岩石上，在海浪擊打下仍能保持黏性並抵禦潮水沖擊。另一種水凝膠R2-max能作為補丁，在註滿水的管道上封住的一個直徑20毫米的漏洞，補丁的防漏作用能維持5個月以上。
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