UV irradiation is demonstrated to initiate dopamine polymerization and deposition on different surfaces under both acidic and basic pH. The observed acceleration of the dopamine polymerization is explained by the UV-induced formation of reactive oxygen species that trigger dopamine polymerization. The UV-induced dopamine polymerization leads to a better control over polydopamine deposition and formation of functional polydopamine micropatterns.

Marine biofouling is a longstanding problem because of the constant challenges placed by various fouling species and increasingly restricted environmental regulations for antifouling coatings. Novel nonbiocidal strategies to control biofouling will necessitate a multifunctional approach to coating design. Here we show that slippery liquid-infused porous surfaces (SLIPSs) provide another possible strategy to obtaining promising antifouling coatings. Microporous butyl methacrylate–ethylene dimethacrylate (BMA–EDMA) surfaces are prepared via UV-initiated free-radical polymerization. Subsequent infusion of fluorocarbon lubricants (Krytox103, Krytox100, and Fluorinert FC-70) into the porous microtexture results in liquid-repellent slippery surfaces. To study the interaction with marine fouling organisms, settlement of zoospores of the alga Ulva linza and cypris larvae of the barnacle Balanus amphitrite is tested in laboratory assays. BMA–EDMA surfaces infused with Krytox103 and Krytox100 exhibit remarkable inhibition of settlement (attachment) of both spores and cyprids to a level comparable to that of a poly(ethylene glycol) (PEG)-terminated self-assembled monolayer. In addition, the adhesion strength of sporelings (young plants) of U. linza is reduced for BMA–EDMA surfaces infused with Krytox103 and Krytox100 compared to pristine (noninfused) BMA–EDMA and BMA–EDMA infused with Fluorinert FC-70. Immersion tests suggest a correlation between the stability of slippery coatings in artificial seawater and fouling resistance efficacy. The results indicate great potential for the application of this concept in fouling-resistant marine coatings.

Abstract Bioinspired lubricant‐infused surfaces exhibit various unique properties attributed to their liquid‐like and molecularly smooth nature. Excellent liquid repellency and “slippery” properties, self‐healing, antiicing, anticorrosion characteristics, enhanced heat transfer, antibiofouling, and cell‐repellent properties have been already demonstrated. This progress report highlights some of the recent developments in this rapidly growing area, focusing on properties of lubricant‐infused surfaces, and their emerging applications as well as some future challenges.

Biofilms represent a fundamental problem in environmental biology, water technology, food hygiene as well as in medical and technical systems. Recently introduced slippery liquid-infused porous surface (SLIPS) showed great promise for preventing biofilm formation owing to the low surface energy of such surface in combination with its self-cleaning properties. In this study we demonstrated a novel hydrophobic liquid-infused porous poly(butyl methacrylate-co-ethylene dimethacrylate) surface (slippery BMA-EDMA) with bacteria-resistance in BM2 mineral medium and long-term stability in aqueous environments. We showed that the slippery BMA-EDMA surface prevents biofilm formation of different strains of opportunistic pathogen Pseudomonas aeruginosa for at least up to 7 days in low nutrient medium. Only ∼1.8% of the slippery surface was covered by the environmental P. aeruginosa PA49 strain under investigation. In uncoated glass controls the coverage of surfaces reached ∼55% under the same conditions. However, in high nutrient medium, more relevant to physiological conditions, the biofilm formation on the slippery surface turned out to be highly dependent on the bacterial strain. Although the slippery surface could prevent biofilm formation of most of the P. aeruginosa strains tested (∼1% surface coverage), the multiresistant P. aeruginosa strain isolated from wastewater was able to cover up to 12% of the surface during 7 days of incubation. RAPD-PCR analysis of the used P. aeruginosa strains demonstrated their high genome variability, which might be responsible for their difference in biofilm formation on the slippery BMA-EDMA surface. The results show that although the slippery BMA-EDMA surface has a great potential against biofilm formation, the generality of its bacteria resistant properties is still to be improved.

Abstract Developing cost‐effective ruthenium (Ru)‐based HER electrocatalysts as alternatives to commercial Pt/C is crucial for the advancement of proton exchange membrane water electrolysis (PEMWE). However, the strong hydrogen adsorption of Ru‐based catalysts restricts its activity. Herein, a strategy is reported to tune the electronic structure and improve mass transfer by implanting Ru atoms onto the (002) facet of two‐dimensional zeolitic imidazolate framework‐67 (Ru@ L ZIF (002) ) to optimize the d ‐band center ( ε d ) of Ru and the hydrogen spillover behavior. Benefiting from the ultrathin nanosheet structure and optimized ε d of Ru, the over‐strong H adsorption energy is weakened and the electron/mass transfer is facilitated. Ru@ L ZIF (002) exhibits an overpotential of 9.2 mV at 10 mA cm −2 and a long‐lasting stability of 35 days at 100 mA cm −2 . The mass activity and price activity of Ru@ L ZIF (002) is 2.9 and 14.7 times higher than Pt/C, respectively. More impressively, Ru@ L ZIF (002) delivers a cell voltage of 2.01 V at a high current density of 4 A cm −2 in PEMWE. The excellent long‐term durability of 1200 hours operating at 4 A cm −2 with an ultralow decay rate of 7.5 × 10 −3 mV h −1 has been achieved, making it promising as a cost‐effective alternative to Pt/C catalyst for PEMWE applications.

Abstract This study utilizes the Bayesian neural network (BNN) method in machine learning to learn and predict the cross-section data of 28Si projectile fragmentation for different targets at different energies, and to quantify the uncertainty. The detailed modeling process of BNN is presented, and its prediction results are compared with Cummings, Nilsen, EPAX2, EPAX3, and FRACS models, as well as experimental measurement values. The results reveal that the BNN method achieves the smallest root-mean-square error (RMSE) and the highest agreement with the experimental values compared to other models. Only the BNN method and FRACS model show a significant odd-even staggering effect, but BNN method is more closer to the experimental value. Furthermore, the BNN method is the only model capable of reproducing data features with low cross-section values at Z = 9, and the average ratio of the BNN's predicted to experimental values is close to 1.0. These results demonstrate that the BNN method can accurately reproduce and predict the fragment production cross sections of the 28Si projectile fragmentation, as well as its ability to capture key data characteristics.

The systematic design of ruthenium-based electrocatalysts for the hydrogen evolution reaction (HER) is crucial for sustainable hydrogen production via electrocatalytic water splitting in an alkaline medium. However, the mismatch between water dissociation and hydrogen adsorption kinetics limits its HER activity. Herein, we present a phase engineering-modulated strategy to develop an ultrasmall ZnRu bimetallic metal–organic framework electrocatalyst (ZnRu30-ZIF) for catalyzing alkaline HER. Experimental results and density functional theory calculations indicate that the incorporation of Ru atoms modifies the crystal structure of the ZIF-8 phase, resulting in enlarged facet spacing and smaller nanocrystals (45 ± 3 nm). This optimization of the crystal structure regulates the electronic properties of the ZnRu30-ZIF, forming a higher d-band center (−5.91 eV), which reduces the water dissociation energy (0.19 eV) and facilitates hydrogen desorption (ΔGH* = 1.09 eV). The prepared ZnRu30-ZIF exhibits a low overpotential of 48 mV at 10 mA cm−2 and an excellent mass activity of 2.9 A mgRu−1 at 0.1 V (vs. RHE). This work establishes a phase-engineering strategy for the preparation of high-performance Ru-based MOF electrocatalysts for HER.

Despite the bright fortune of lithium-sulfur (Li-S) batteries as one of the next-generation energy storage systems owing to the ultrahigh theoretical energy density and earth-abundance of sulfur, crucial challenges including polysulfide shuttling and low sulfur content of sulfur cathodes need to be overcome before the commercial survival of sulfur cathodes. Herein, cobalt/carbon spheres embedded CNTs (Co-C-CNTs) are rationally designed as multifunctional hosts to synergistically address the drawbacks of sulfur cathodes. The host is synthesized by a facile pyrolysis using Co(OH)

Selective hydrogenation of alkynes to alkenes using a low‐cost non‐noble metal catalyst is urgently desirable but challenging because of their over‐hydrogenation to undesired alkanes. Herein, a series of hierarchical N‐doped carbon nanosheets anchored bimetallic oxides were successfully fabricated. The resultant composite catalysts had advantages associated with not only two‐dimensionality (2D) nanosheets with highly active sites and fast mass transfer, but also bimetallic oxides that dissociate and transfer hydrogen with the assistance of the oxygen vacancies. Furthermore, the bimetallic oxides combined with the advantages of high activity of Ni and the selectivity regulation of Co. Benefiting from these advantages, the catalytic performance of CoNiO2‐ZnCo2O4/NC NSs can reach nearly full conversion with 92 % selectivity at moderate reaction conditions and can keep excellent selectivity even prolonging the reaction time to 12 h, outperforming CoNiO2‐ZnCo2O4/NC NPs, CoO‐ZnCo2O4/NC NSs, and the commercial Lindlar catalysts, which demonstrate the huge potential for selective hydrogenation applications.