深圳大学与日本北海道大学研究团队合作，在人工智能协助下成功研发超强黏力水凝胶，打破水下黏合力世界纪录。研究团队以一只黄色小鸭黏贴在海边岩石超过一年作为实验展示，证明新材料即使面对海浪冲击仍能保持强劲黏性。

深圳大学学者范海龙与日本北海道大学龚剑萍教授研究团队，分析来自不同生物体超过24,000个黏性蛋白质串行，从古菌、细菌、真核生物甚至病毒中筛选天然黏合剂的关键氨基酸串行。研究团队将这些蛋白质串行特征转化为聚合物链设计原则，成功合成180种不同类型黏性水凝胶。

团队随后将这180个水凝胶数据输入AI算法进行深度分析与优化，训练机器学习模型预测更佳超黏性材料配方。这种“数据挖掘、实验合成与机器学习”三位一体设计策略，成功构建从蛋白质串行数据库到软物质材料数据库的端到端智能设计框架。

在AI协助下，研究团队开发出新型多功能黏性水凝胶，其水下黏合强度超过1百万帕斯卡（MPa），约为相同条件下多数柔软黏性材料的10倍。这种材料即使多次脱黏或浸入海水中，仍能与表面保持黏合。

为展示新材料强度，研究团队将一只黄色小鸭黏在海岸岩石上，让其在海浪浸湿下仍能坚定不移超过一年时间。研究人员幽默表示，如将这种水凝胶裁切成邮票大小，理论上能撑起重达63公斤成年人。

除小黄鸭实验外，研究团队在另一个更实用测试中，成功利用名为R2-max的水凝胶瞬间封住直径20毫米漏水高压水管。这种补丁防漏作用能维持5个月以上，显示材料在修复水下结构方面的巨大潜力。

研究也证实该材料具生物兼容性，团队将其植入小鼠皮下进行验证。这使其在生物医学应用中具备应用可能，例如固定植入物或用作手术胶水。

这项突破性研究于8月6日在顶尖科学期刊《自然》发布并登上封面。北海道大学龚剑萍教授、范海龙副教授（现深圳大学副教授）、泷川一学教授、李伟博士为共同通信作者。

意大利米兰比可卡大学科学家在同期评论文章中指出，这类能与不规则和潮湿表面强效黏合的超黏水凝胶，将对多种生物医学应用具颠覆性影响，包括假体涂层和可穿戴生物传感器。该研究设计目标为多用途，有望应用于其他类型功能性柔性材料。

范海龙表示，团队开发的超强黏性水凝胶即使在水下也能发挥极佳效果，这是很少材料能做到的特点。该材料已通过北海道大学申请专利，未来可应用于深海机器人维修、柔性电子设备防水、医疗手术胶水等多个范畴。

来源：科学网