贝类是数十亿年前出现并延续至今的古老物种。贝类坚硬的外壳保护其柔软的内脏免受损害1，并使它们能够在捕食者众多的海洋中生存。

近日，受贝壳“实体”结构和全生命周期生态友好性的启发，中科院化学所Jun Zhang，Jinming Zhang构建了具有可切换水性加工性、完全生物降解性、固有阻燃性和高透明度的概念验证环保涂料，通过使用天然生物质和蒙脱石 (MMT)。

文章要点

1）研究人员首先设计合成了阳离子纤维素衍生物（CCD）作为大分子表面活性剂，可有效剥离MMT，得到纳米MMT/CCD水分散体。随后，通过简单的喷涂工艺和盐水溶液的后处理工艺，制成了具有“砖和砂浆”结构的透明、疏水和阻燃涂层。

2）所得涂层表现出极低的峰值热释放率 (PHRR)，仅为 17.3 W/g，是纤维素 PHRR 的 6.3%。此外，一旦点燃，它就会形成层状和多孔结构。因此，这种涂层可以有效地保护可燃材料免受火灾。

3）涂层在 400-800 nm 范围内具有高透明度 (>90%)。使用后，使用亲水盐水溶液将防水涂层转化为水溶性材料，然后用水轻松去除。此外，CCD/纳米 MMT 涂层完全可降解且无毒。这种全生命周期环保的可转换多功能涂料展现出巨大的应用潜力。

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Yirong Wang, Seashell-Inspired Switchable Waterborne Coatings with Complete Biodegradability, Intrinsic Flame-Retardance, and High Transparency, ACS Nano, 2023

https://doi.org/10.1021/acsnano.3c01866