项目名称：仿生可控粘附纳米界面材料首席科学家：张广照中国科学技术大学起止年限：2012.1至2016.8依托部门：中国科学院一、关键科学问题及研究内容总体思路：发挥材料、化学、生物多学科交叉的优势，选择具有重大需求和应用背景的关键科学问题进行研究，选择具有战略意义的仿生可控粘附纳米界面材料及其应用中存在的重要问题，从抗粘附材料、特异性生物识别与粘附材料、抗生物附着减阻材料、防覆冰材料等有关的具有全局战略性意义的新材料领域的重要问题重点突破，并形成基础研究和应用研究的有效衔接，做出一批面向国家重大需求、在国际上领先的科研成果。本项目所要研究的关键科学问题：“仿生可控粘附纳米界面材料”是按照基础科学问题与应用技术结合的研究模式，利用表面微纳结构及粘附功能协同的仿生材料取得的研究成果，以结构仿生到功能仿生的研究思路，发展多种相关具有可调控粘附性质的仿生功能表面，以便迅速建立起在国际上具有领先地位的高级功能材料研发体系。在此基础上制备出对国民经济有重要影响的、具有自主知识产权的新材料。拟解决的关键科学问题包括：（1）自然界多尺度微观结构与表面粘附性能的关系；（2）功能分子与多尺度结构间界面协同作用的调控原理；（3）仿生可控粘附纳米界面材料体系的设计、构筑和组装原理；（4）可控粘附及选择性粘附材料的制备规律；（5）仿生可控粘附纳米界面材料体系测试与表征的新技术和新方法。围绕上述科学问题的主要研究内容：基于影响材料粘附性能的基本要素，仿生可控粘附纳米材料体系将从抗粘附、高效粘附以及选择性粘附三个角度出发，重点研究材料的表面多尺度结构效应、材料化学组成调控规律、特异性识别和智能调控等内容：（1）自然界中特殊粘附原理：通过模仿具有特殊功能生物体的结构，利用纳米技术、分子生物学、界面化学、物理模型等综合方法，揭示生物体结构与1/12其特殊功能之间的内在本质，掌握生命体系中识别组装、粘附/脱附、智能调控和多尺度复合结构的关系，从理论和实验源头创新，建立和发展自组装中所涉及的新方法新概念，发现细胞层次上物质科学中的特异识别和可控粘附的新现象和新效应，发挥材料、物理、化学、生物多学科交叉的优势，揭示可控粘附的本质与规律；（2）多尺度微纳结构构建与表面粘附性能调控：发展多尺度表面微观结构构建方法、探讨材料多尺度微结构对粘附性能的调控机理。通过调节表面化学特性与多尺度结构之间的关系，制备具有不同化学组成或多尺度微...