When it comes to bonding in an aqueous environment, intertidal marine organisms such as mussels, sandcastle worms, barnacles and polychaetes are providing inspiration for the assembly of synthetic molecules into the polymeric adhesives. Although intense demands in various life or industrial applications and many mussel-inspired systems have been shown to develop coatings and hydrogels, exploring the mimetic mussel adhesive system through the control of composition and polymer molecular weight is demonstrated less often. In this report, we showed a simple approach to synthesize mussel-inspired adhesive, P(N-butyl acrylate-co-l-Dopa-methacrylate anhydride), which possesses characteristics of simple synthesis, easy-using, no extra-crosslinker need, and excellent adhesion behaviour on diverse substrates. Adhesion behaviour was examined using low- and high-surface-energy substrates (e.g. PTFE and steel, respectively). Furthermore, the fabricated adhesives exhibited excellent underwater adhesive behaviour for steel in various aqueous solutions, including ion ((IO4)− and Mn3+), acid and alkali solutions (pH = 4, 6.7 and 8, respectively). The outstanding fabricated adhesives take advantage of the catechol functionality and wettability of the resulting polymer. These insights should help us to design next-generation underwater adhesive systems as well as open up a number of future research designs for mussel-inspired adhesives with performance not accessed previously.

中文翻译：

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具有左旋多巴功能的仿贻贝聚合物水下粘合剂：影响粘合性能和简化操作程序

在水性环境中粘合时，潮间带海洋生物，如贻贝、沙堡蠕虫、藤壶和多毛类动物，为将合成分子组装到聚合物粘合剂中提供了灵感。尽管各种生活或工业应用中的强烈需求以及许多受贻贝启发的系统已被证明可以开发涂层和水凝胶，但通过控制成分和聚合物分子量来探索模拟贻贝粘合剂系统的情况较少。在本报告中，我们展示了一种合成贻贝粘合剂 P(N-丙烯酸丁酯-co-l-多巴-甲基丙烯酸酐)的简单方法，它具有合成简单、使用方便、无需额外交联剂的特点，以及在不同基材上的出色附着力。使用低表面能和高表面能基材（例如分别为 PTFE 和钢）检查粘附行为。此外，所制备的粘合剂在各种水溶液中对钢表现出优异的水下粘附行为，包括离子（（IO4）-和 Mn3+）、酸和碱溶液（pH 值分别为 4、6.7 和 8）。出色的制造粘合剂利用了所得聚合物的儿茶酚官能度和润湿性。这些见解应该有助于我们设计下一代水下粘合剂系统，并为具有以前未曾接触过的性能的受贻贝启发的粘合剂开辟许多未来的研究设计。制备的粘合剂在各种水溶液中对钢表现出优异的水下粘附行为，包括离子（（IO4）-和 Mn3+）、酸和碱溶液（pH 值分别为 4、6.7 和 8）。出色的制造粘合剂利用了所得聚合物的儿茶酚官能度和润湿性。这些见解应该有助于我们设计下一代水下粘合剂系统，并为具有以前未曾接触过的性能的受贻贝启发的粘合剂开辟许多未来的研究设计。制备的粘合剂在各种水溶液中对钢表现出优异的水下粘附行为，包括离子（（IO4）-和 Mn3+）、酸和碱溶液（pH 值分别为 4、6.7 和 8）。出色的制造粘合剂利用了所得聚合物的儿茶酚官能度和润湿性。这些见解应该有助于我们设计下一代水下粘合剂系统，并为具有以前未曾接触过的性能的受贻贝启发的粘合剂开辟许多未来的研究设计。