上海交大Nature Materials：快速制造高強韌水凝膠新策略

鋼鐵俠 1個月前 (08-30) 551瀏覽

【成果簡介】

由于高含水率，水凝膠材料非常具有應用前景，但又往往因機械性能不足和耗時的制造工藝而受到嚴重限制。上海交通大學林秋寧研究員/朱麟勇教授課題組提出一種新的“光偶聯反應”交聯策略，實現同時光交聯和建立仿生軟硬材料界面微觀結構。這些仿生界面鍵納米復合水凝膠在凝膠化過程中自發形成相分離結構并同步建立兩相間的牢固界面。由于有效的間相載荷轉移，仿生界面結合納米復合凝膠獲得了超高韌性（138MJm^?3）和特殊的拉伸強度（15.31 MPa），同時保持了與或超過常用彈性體（非水合）材料媲美的結構穩定性。同時，該類水凝膠材料具有媲美彈性體的結構穩定性和耐疲勞性，能夠循環拉伸超過10萬次。得益于這些優勢，該水凝膠技術十分契合光投影3D打印，能夠實現微米級精度、復雜水凝膠結構（如支架、血管等）的3D加工制造，展現了廣闊的應用前景。相關成果以“Rapid fabrication of physically robust hydrogels”為題發表于Nature Materials。第一作者為上海交通大學鮑丙坤博士、曾慶梅博士、李凱博士，以及華東理工大學溫建鋒教授，通訊作者為上海交通大學林秋寧研究員和朱麟勇教授。