纤维素/PAAS互穿网络水凝胶

本征抗冻且高含水

通过离子强水合作用抑制冰晶形成，无小分子防冻剂泄漏风险，兼具高机械韧性。

Deng, Qianyun · Wang, Yang

Polymers 2025

具体参数

最低抗冻温度

{'zh': '-56.12', 'en': '-56.12'} °C

含水量

{'zh': '82.5', 'en': '82.5'} wt%

韧性

{'zh': '2.53', 'en': '2.53'} MJ m⁻³

技术优势

抗冻不靠添加剂

钠离子和羧酸基团的强水合作用限制了水簇的形成，从而大幅降低冰晶形成温度，无需引入小分子防冻剂。

又抗冻又保水

尽管冰点低至 -56.12 °C，含水量仍超过 82.5 wt%，保留了水凝胶的湿软特性。

高含水量下仍坚韧

刚性纤维素网络提供机械支撑，使高含水量互穿网络水凝胶的韧性达到 2.53 MJ m⁻³。

应用场景

• 低温水凝胶：在 -56 °C 下仍保持柔性，可用于极地或寒区设备。
• 可穿戴传感：低温下仍可贴合皮肤监测信号，不因结冰而失效。
• 柔性电子：作为柔性基底或电解质，在低温环境中保持导电和力学性能。
• 仿生材料：模拟生物组织的高含水、抗冻、坚韧特性。
• 医疗贴片：冷链运输或低温保存时仍保持粘附性和柔软度。