分级缔合自愈合水凝胶

韧性超纪录

通过化学耦合的自组装单元构建分级结构，实现可预测的超高韧性与自愈合能力。

赵治 · Li, Yurong · 王海滨 · Yupeng, Shan · 刘雪梅 · 张新平 · Song, Xiaoyan

Advanced Science 2023

参数信息

拉伸强度最高

19.6 MPa

断裂应变

20000 %

韧性

135.7 MJ cm⁻³

技术优势

合成简单可靠

采用分级缔合能量耗散机制，无需复杂的增韧基团或结构异质性，避免了成本高和适用性差的问题。

具备自愈合能力

由于缔合相互作用的可逆性，凝胶在受损后可恢复力学性能。

应用场景

• 高强水凝胶：提供可与天然承重组织媲美的力学支撑，用于人工软骨等场景。
• 自修复材料：受损后自发恢复结构完整性，延长材料使用寿命。
• 柔性器件：在反复拉伸下保持性能稳定，适合柔性传感器与执行器。
• 生物材料：高含水且可自修复，适用于组织工程支架和伤口敷料。