自然界的智能機(jī)體可以根據(jù)環(huán)境中小分子的改變而智能性的改變其力學(xué)性質(zhì)。受其啟發(fā)，近年來科研工作者在仿生智能材料領(lǐng)域成果卓著。尤其，機(jī)械性能具有小分子刺激響應(yīng)性的智能水凝膠材料備受矚目。在仿效自然的過程中，相關(guān)的研究報(bào)道頻出，但其與自然界的智能機(jī)體仍相去甚遠(yuǎn)。首先，現(xiàn)有的智能凝膠的機(jī)械性質(zhì)通常很難因小分子的引入而發(fā)生大幅的模量變化；其次，現(xiàn)有的水凝膠體系的體積通常會(huì)隨小分子的刺激而發(fā)生大幅變化，進(jìn)而嚴(yán)重限制了材料的應(yīng)用。因此，如何在不改變凝膠溶脹平衡體積的前提下，超大幅度調(diào)節(jié)其力學(xué)性質(zhì)，成為一個(gè)亟待解決的科學(xué)問題。中山大學(xué)化工學(xué)院郭輝團(tuán)隊(duì)近日發(fā)表的這篇《Mater. Horiz.》，為實(shí)現(xiàn)該目的帶來全新思路和切實(shí)策略。
圖1 同種水凝膠在兩種不同的小分子刺激下的拉伸曲線、楊氏模量和拉伸強(qiáng)度對(duì)比。
圖2 水凝膠的機(jī)械性能對(duì)不同的無機(jī)小分子（a-c）和有機(jī)小分子（d-f）的響應(yīng)性。
圖3 （a-b）本工作凝膠的模量范圍、模量及體積變化率與已有凝膠的對(duì)比。
全文鏈接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2023/mh/d2mh01451c
- 武漢大學(xué)陳朝吉/四川大學(xué)張偉 ACS Nano：仿生梯度水凝膠電解質(zhì)界面優(yōu)化構(gòu)筑穩(wěn)定鋅離子電池 2025-07-21
- 北科大許利蘋教授/理化所萬茜子副研究員 AFM：按需可剝離比色（ODC）貼片實(shí)現(xiàn)慢性傷口的智能化無創(chuàng)監(jiān)測(cè) 2025-07-20
- 四川大學(xué)金勇教授團(tuán)隊(duì) Nano Energy：具有可逆相變特性的太陽能驅(qū)動(dòng)導(dǎo)電多功能水凝膠用于污水的凈化與實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè) 2025-07-18
- 北大楊槐/北科大胡威團(tuán)隊(duì) AFM：具有可編程玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的液晶聚合物的時(shí)變信息加密模型 2024-04-02
- 華南理工殷盼超教授 Nano Lett. : 分子顆粒材料的獨(dú)特粘彈性和多級(jí)結(jié)構(gòu)松弛 2024-03-11
- 西南交大崔樹勛教授課題組 Macromolecules：高分子在低溫下的單鏈彈性 2023-04-14
- 南京林業(yè)大學(xué)/武漢大學(xué)/中國林科院《Nat. Commun.》：可快速、大規(guī)模制備的高強(qiáng)度、耐水耐溶劑、可降解回收纖維素紙塑材料 2025-07-18
