受生物启发，高强度水凝胶再登AM，不列颠哥伦比亚大学姜锋团队最新力作！

如何制备高强高韧水凝胶一直是水凝胶领域研究的关键问题。为了解决这一问题，不列颠哥伦比亚大学姜锋团队受到天然蛛丝蛋白制备过程的启发，提出了一种新型的制备高强高韧水凝胶的方法。该方法通过盐析-取向-锁定的策略（SALT）增强了水凝胶之间的物理作用，促进了分子链在取向方向的各向异性排列，从而构建了高强度水凝胶。

通过SALT方法，原本机械性能较弱的水凝胶如明胶水凝胶，PVA水凝胶可以增强最高1000倍的机械，从而为制备新型高强度水凝胶奠定了基础。

同时，该团队也通过SAXS和WAXS仔细探究了水凝胶内部的纳米结构和增强机理，结果显示，丰富的物理相互作用和取向的分子链是凝胶增强的主要原因。这也为下一步水凝胶的构筑提供了灵感。

图1：生物启发的水凝胶制备过程和机械性能对比

图2：水凝胶的各向异性性能以及机械性能分析。

图3：水凝胶的增强机理分析

图4：SALT方法的普适性以及与其他方法进行的对比。

总之，通过生物启发，该团队发展了一种新型的制备高强高韧水凝胶的方法并且仔细探究了水凝胶的增强增韧机理。这为未来高强高韧水凝胶的发展拓宽了方向。

该工作以“A Biomimetic" Salting Out-Alignment-Locking" Tactic to Design Strong and Tough Hydrogel.”为题发表在《Advanced Materials》上（10.1002/adma.202400084）。文章第一作者是英属哥伦比亚大学Sustainable Functional Biomaterials Lab博士生Xia Sun。英属哥伦比亚大学林学院木材科学系Feng Jiang教授为论文的唯一通讯作者。英属哥伦比亚大学林学院木材科学系Sustainable Functional Biomaterials Lab为论文的第一通讯单位。

全文链接:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202400084

来源：高分子科学前沿

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