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上交大朱麟勇/林秋宁Nat. Mater.：高强韧凝胶，几秒可得！！！

来源：时间：2023-09-01 16:22:59 浏览：1789次

第一作者：鲍丙坤、曾庆梅、李凯、温建锋

通讯作者：朱麟勇教授、林秋宁研究员

通讯单位：上海交通大学

DOI: 10.1038/s41563-023-01648-4

01

研究背景

水凝胶（hydrogel）是一种广受关注的生物材料，在生物医学领域具有广阔的应用前景。然而，水凝胶自身强度弱、韧性差，限制其实际应用。虽然水凝胶领域取得一定进展，但该问题仍未有效解决，同时为提高水凝胶力学性能，研究人员采用各种复杂且耗时的制备工艺，也限制其转化应用。基于此，上海交通大学朱麟勇教授和林秋宁研究员等人提出一种新颖的水凝胶制备策略，即同时/同步结合光交联和界面反应策略，制备出具有仿生结构的复合水凝胶。该水凝胶制备只需要几秒钟，并呈现出超高韧性（138 MJ m^-³）和优异的抗拉伸强度（15.31 MPa）。同时，该纳米凝胶可以通过3D打印技术，制备成各种精密、复杂的凝胶器件进行实际应用。

02

文章要点

要点一：作者采用同时/同步结合光交联和界面结合策略，仅几秒钟生成具有优异刚性和韧性的复合水凝胶。

要点二：作者采用高密度接枝透明质酸的甲基丙烯酸酯形成硬颗粒，并分散在末端修饰邻硝基苄基醇的四臂聚乙二醇构成的软相中，两相在光引发剂作用下进行界面交联，形成稳定的复合水凝胶。

要点三：该水凝胶打破了现有水凝胶技术的局限，同时具有较好的刚性和韧性，在各个领域都具有较好的应用前景。与此同时，该水凝胶可结合3D打印技术，构筑成任意器件，进行实际应用。

03

图文展示

图1.构建BIN水凝胶

图2. BIN凝胶的力学性能

图3.界面化学对力学性能的影响

图4. BIN凝胶的各种性能

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