综述：纳米材料增强型防污涂料：从战略设计到潜在应用

《Advanced Materials》：Nanomaterials Reinforced Antifouling Coatings: From Strategic Design to Potential Applications

生物膜污染威胁生态、工业和公共健康，纳米材料防污涂层通过界面工程增强机械性能和耐久性，抑制细菌增殖及生物膜形成，降低耐药风险，在海洋防污、抗微生物腐蚀和生物医学等领域展现潜力，需解决纳米材料特性与宏观性能的适配问题。

　　

摘要

多种微生物经常形成生物膜，对生态污染、工业功能障碍和公共卫生构成持续威胁。工程化的抗菌纳米材料能够显著降低细菌的存活率，成为广谱抗菌剂，既能抑制细菌繁殖和生物膜形成，又能降低细菌产生抗性的风险。将纳米材料嵌入表面涂层中或制造纳米结构，是一种有效、经济且环保的策略，可用于长期防止复杂生物环境中的生物污染。合理的界面工程设计能够使防污涂层在各种基材上具备优异的机械性能和耐用性，从而拓展其在生物医学、环境和能源领域的应用。本文综述了集成纳米材料的防污涂层（NACs）的设计方法，阐述了界面工程与纳米微生物相互作用之间的关系。首先介绍了用于功能性涂层的主要抗菌纳米材料的基本性质和防污机制；接着探讨了NACs的界面工程原理，强调了结构-活性关系对提高防污效果、机械强度和耐用性的重要性；随后重点介绍了NACs在海洋防污、抗菌防腐和生物医学应用中的最新进展；最后讨论了NACs设计面临的基本和实际挑战，并提出了未来研究的方向，以弥合纳米材料特性与宏观防污性能之间的差距。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。