双网络物理缠结水凝胶
刚度与韧性兼得
通过预拉伸主链抑制溶胀，保留了物理缠结网络，突破了水凝胶刚度与韧性难以兼得的矛盾。
Junyu, Wang · 李晓明 · 刘宇宏
Small 2025
参数信息
- 刚度
- 0.33 MPa
- 断裂韧性
- 1.93 × 10⁴ J m⁻²
- 韧性（循环加载后）
- 4.2 MJ m⁻³
- 断裂应变（循环加载后）
- 7.2
- 疲劳阈值
- 5.41 × 10³ J m⁻²
技术优势
刚度与韧性兼得
通过预拉伸主链抑制溶胀，保留了大量物理缠结，使水凝胶同时具有高刚度和高断裂韧性。
越用越韧
可移除的物理缠结在循环加载后趋向形成理想均匀网络，使韧性和断裂应变分别提升超过2倍。
抗疲劳性突出
疲劳阈值是耐疲劳水凝胶的五倍，在重复载荷下不易失效。
应用场景
- 水凝胶：提供高刚度高韧性的水凝胶基材，可用于承力软材料。
- 自修复材料：物理缠结动态可逆，赋予材料自愈合潜力。
- 生物材料：力学性能与生物软组织匹配，适合作为组织工程支架。
- 可穿戴设备：高韧性抗疲劳，能承受反复变形，适用于可穿戴传感器。