开发出能用于海水环境中的粘结剂是一个巨大的挑战。模仿海洋固着生物是一种有效的手段。例如，受贻贝启发的邻苯二酚基胶粘剂在近十年来得到了广泛的研究。但是，邻苯二酚官能团稳定性差，在非酸性环境中很容易被氧化而失去粘合力，因此这类材料在实际环境中的粘结性能仍然不尽人意。在水中，许多固体表面（例如岩石，玻璃和金属等）都带负电。 因此，作为一种替代策略，静电相互作用可以作为界面粘附的主要机理。但是，在盐水中，尤其是在海水等高离子强度的环境下，静电相互作用力通常会由于德拜屏蔽效应而大大减弱从而无法实现界面粘附。生物系统为我们提供了解决这一问题的分子线索。研究发现具有邻位阳离子/苯环序列的蛋白质能够通过静电相互作用粘附在带负电荷的双层膜上。因此，邻位阳离子/苯环序列为开发出能用于盐水环境中的粘结剂提供了一种分子设计模型。但是，可控聚合在高分子化学合成领域仍是一个巨大的难题，更不用说通过高效，可大量制备的廉价方法来制备宏观材料了。

近日，北海道大学龚剑萍团队开发出了一种新型可控序列的水凝胶。这种水凝胶通过静电相互作用在海水环境中实现了强粘附性能。该团队发现当单体为等摩尔比例时，阳离子单体和苯环单体可以通过传统自由基聚合合成出具有邻位序列的共聚物。制备这种序列可控的聚合物需要满足两个条件：单体总浓度足够大（不少于1 M）以及两种单体的乙烯基相同（R1 = R2），如图1。并且这一规则符合多种阳离子/苯环单体组合。邻位阳离子/苯环共聚物具有良好的水溶性，并且可以在盐水中（0.7 M氯化钠水溶液，海水离子强度）形成水凝胶。这类凝胶具有较好的机械强度以及自恢复能力。在海水中，凝胶对多种材料，尤其是表面带负电的材料，表现出了很强的粘附性。进一步研究发现，在高离子强度的环境中，苯环可以增强其邻位阳离子与负电表面之间的静电相互作用，而在相同的条件下，传统聚阳离子电解质与负电表面的静电相互作用会被完全屏蔽。