纤维素互穿网络水凝胶

缓冲优于商用泡沫

通过离子交联后处理构建互穿网络，显著提升能量耗散和力学强度，可直接3D打印定制缓冲结构。

Zehao, Huang · Yang, Yingying · Shuang, Tian · Jiacheng, Zhang · Chunxiao, Lan · Yuelu, Li · 黄丽婕 · 黄崇杏 · Zhao H. · 段青山

Journal of Colloid and Interface Science 2026

具体参数

能量损耗系数

61.4 %

杨氏模量

448.22 kPa

静态最小缓冲系数

0.5

压缩强度

547.40 kPa

断裂伸长率

229.40 %

技术优势

吸能优于商用泡沫

互穿网络结构通过多组分协同耗散能量，50%压缩应变下最低缓冲系数小于0.5，比EPE和EPS更高效地吸收冲击。

后处理大幅提强

柠檬酸钠溶液处理诱导离子交联，使能量损耗系数从对照样显著提升至61.4%，同时杨氏模量达448.22 kPa，扩大了可用刚度范围。

直接UV打印

前驱体墨水含TPO-L光引发剂，可在UV照射下快速固化，打印件压缩强度547.40 kPa、断裂伸长率229.40%，无需额外支撑或复杂后处理即可成型复杂缓冲结构。

应用场景

• 缓冲包装材料：替代EPE/EPS等泡沫，提供可降解且可定制的缓冲方案。
• 3D打印耗材：作为光固化墨水直接打印复杂缓冲结构，无需模具。
• 可降解缓冲材料：生物质来源，可降解，减少石油基泡沫污染。
• 防护装备内衬：高能量损耗特性可衰减冲击，用于头盔或护具内衬。