动态二硫键聚氨酯水凝胶

室温自修复高效

兼具强韧机械性能与pH响应性的多功能水凝胶。

丁霞 · Fang, Chao · 侯昭升

Gels 2026

具体参数

拉伸强度

{'zh': '448', 'en': '448'} kPa

断裂伸长率

{'zh': '489', 'en': '489'} %

压缩应力（90%应变）

{'zh': '371', 'en': '371'} kPa

自修复效率

{'zh': '94.5', 'en': '94.5'} %

平衡溶胀率比（pH 2.0/pH 12.0）

{'zh': '5.8', 'en': '5.8'}

技术优势

室温自修复效率高

动态二硫键在室温下快速重组，无需外界刺激即可恢复力学性能，修复效率最高达94.5%。

pH响应溶胀可调

叔胺基团在不同pH下可逆质子化，使水凝胶的平衡溶胀率在pH 2.0时比pH 12.0高5.8倍，适合构建pH敏感器件。

力学性能均衡

通过溶剂交换法构建的交联多孔网络赋予高拉伸和压缩强度，PUG-II拉伸强度448 kPa、断裂伸长率489%，且在90%应变下压缩应力达371 kPa。

应用场景

• 智能水凝胶：利用pH响应溶胀特性设计药物控释或软体驱动器。
• 生物医学材料：结合高强度和自修复能力用于组织工程支架。
• 可穿戴传感器：柔性且可自修复的特性适合制作耐用的应变传感器。
• 自修复材料：室温下无需外界刺激即可修复，延长材料使用寿命。