网络精细化增强水凝胶

强度韧性同步提升

通过重复交联策略精细化聚合物网络，突破弹性模量与韧性之间的权衡，为软材料应用提供全面力学增强。

Han, Li · Gao, Yuan · 雷金成

iScience 2026

参数信息

弹性模量提升倍数

6 ×

断裂韧性提升倍数

10 ×

拉伸强度提升倍数

20 ×

断裂功提升倍数

42 ×

技术优势

多指标同步增强

网络精细化同时提升模量、韧性、强度和断裂功，克服了传统设计中模量与韧性此消彼长的矛盾。

缺陷被填充

重复交联逐步填充网络中的结构缺陷，提高网络均匀性和有效链密度，从根源上改善力学性能。

形变下滞后低

在中等形变下滞后可忽略，有利于循环加载应用，减少能量损耗。

高拉伸性保持

增强后仍保持高拉伸性，未因刚化而牺牲延展性，适合柔性器件。

应用场景

• 心脏修复贴片：高强高韧且低滞后，能承受心脏跳动反复变形而不疲劳。
• 承重生物医用植入体：模量与强度同步提升，满足承重部位对材料力学稳定性的要求。
• 可穿戴电子设备：高拉伸性和低滞后适应人体运动，保持电子器件贴合与信号稳定。
• 柔性电子皮肤：兼具柔性与强度，可在拉伸弯曲下保持导电层完整。
• 自修复软材料：网络均匀性和链密度提升，为自修复提供更规整的动态交联位点。