拓扑纠缠两性离子水凝胶

超塑/超弹可逆切换

同一水凝胶可在超塑态与超弹态间原位切换,机械性能覆盖七个数量级,可匹配不同生物组织的力学需求。

Lu, Jiawei · Liao, Xizhi · Jiating, Liu · 陈进 · 李育红 · 李劼 · 李涛 · 温新 · 陈一

Nature Communications 2026

参数信息

超塑态最大应变
120000 %
超弹态最大应变
1200 %
弹性模量
700 Pa - 2 MPa
韧性
15 - 8000 kJ/m3

技术优势

原位可逆切换

通过调节静电与疏水相互作用改变链构象,同一水凝胶可在超塑态与超弹态间反复切换,无需更换材料。

超宽力学调节范围

模量从700 Pa到2 MPa,韧性从15到8000 kJ/m³,可匹配从软组织到较硬组织的力学需求。

单一聚合物体系

仅基于PSBMA一种聚合物,无需复合或添加剂即可实现多种力学状态,简化制备并减少批次差异。

超弹态快速回复

超弹态在1200%应变下仅需2–10秒即可完全恢复,适合需要快速回弹的应用场景。

应用场景