梯度耗散型水凝胶界面

剥离韧性破千

通过厚度方向刚度梯度与纤维素微晶的动态氢键网络协同耗能，使软硬材料界面在剥离时应力分散并大规模耗散能量。

Qiao, Haidi · 刘夏 · Rao, Wei · Zhang, Xingyu · 杨庆生

Composite Structures 2026

具体参数

界面韧性

{'zh': '1017', 'en': '1017'} N/m

相对均匀软质对照组的韧性提升

{'zh': '1.3', 'en': '1.3'} fold

相对均匀硬质对照组的韧性提升

{'zh': '1.7', 'en': '1.7'} fold

制造时间

{'zh': '30', 'en': '30'} min

技术优势

不用等离子体

整个层压工艺仅靠UV光固化在30分钟内完成，无需任何表面处理或等离子体活化，简化了制造流程。

韧性提高七成

梯度软化和纤维素微晶协同分散应力、耗散能量，韧性较均匀对照组最高提升1.7倍。

应力分散不集中

厚度方向的梯度模量使应力渐进转移，扩大了剥离时的过程区体积，避免局部应力过高。

应用场景

• 柔性电子界面粘接：为柔性电路与刚性基底提供无需等离子体的高韧界面，替代传统化学处理。
• 可穿戴设备粘合层：用作皮肤贴合水凝胶与电子层的界面层，反复变形下仍保持牢固粘接。
• 软体机器人结构粘接：连接柔软致动器与刚性骨架，实现大变形下应力分散和长期可靠性。
• 生物医学器件封装：密封植入式器件与组织的界面，利用梯度模量匹配减少异物反应。