双拓扑互锁水凝胶

强韧且粘附可编程

通过各向异性结构和双拓扑互锁,实现超强内聚力与可编程不对称粘附,为非粘附、不对称和超强粘附提供选择性设计。

Peipei, Ma · Baibin, Yang · Xiaolong, Yang · 赵强 · 伍勇 · 王彩虹 · 谭帅

Chemical Engineering Journal 2026

具体参数

断裂强度
100 MPa
韧性
318 kJ m⁻²
粘附强度
5 MPa
粘附韧性
4.5 kJ m⁻²

技术优势

粘附可编程

通过控制浸渍前的前驱体预拉伸与基底预粘附工艺,可以选择性地获得非粘附、不对称超强/非粘附或超强粘附状态。

内聚强度极高

前驱体经大拉伸诱导宏观取向与Ca²⁺-羧基配位互锁后,断裂强度约100 MPa、韧性约318 kJ m⁻²。

界面粘附可调

预拉伸暴露更多羧基形成预锚定,浸渍时表面明胶转变为流体线圈态构建界面互锁,粘附强度约5 MPa、韧性约4.5 kJ m⁻²。

应用场景