华南理工严笑云教授Nature成果：富水透气水凝胶的制备

论文截图

在生物医学工程领域

水凝胶因其优异的

生物相容性和类组织的水环境

广泛应用于伤口敷料、组织粘合剂

生物电极、隐形眼镜及超声耦合等场景

然而，水凝胶在实际应用中面临一个根本性挑战：其内部以水为主的极性环境，导致非极性气体（如氧气和二氧化碳）的溶解度和扩散系数较低，气体交换效率天然受限。

长期以来，提升水凝胶透气性的尝试，无论是引入宏观/介观空气通道还是采用具有分子级自由体积的材料，都受制于通道易塌陷或积水、结构不稳定，以及透气性与高含水量之间的内在矛盾——现有设计往往被迫采用低含水量（<50 vol%）或超薄形态，难以兼顾高效的气体交换与维持湿润的生物环境。

基于粘弹性相分离原理的创新策略

为攻克这一难题，研究团队受人体肺部结构启发，提出了一种基于粘弹性相分离（Viscoelastic Phase Separation, VPS）原理的创新策略。

该策略成功地在高含水量（70 vol%）的水凝胶内部构建了由疏水二氧化硅气凝胶颗粒组成的、稳定且相互连通的“富气网络”，从而实现了创纪录的氧气渗透性——高达185 Barrer，约是原始水凝胶的十倍，超越了目前最先进的硅水凝胶。

相关论文以“Air-permeable hydrogels through viscoelastic phase separation of aerogels”为题，发表在Nature上。华南理工大学前沿软物质学院严笑云教授与佐治亚理工学院李姝聪助理教授为共同第一作者兼通讯作者，麻省理工学院赵选贺教授为共同通讯作者。

皮肤佩戴测试中展现的维护皮肤健康能力

这项突破性技术不仅制备工艺简单、适配多种水凝胶材料（包括合成、蛋白基和多糖基水凝胶），而且在长达10天的连续皮肤佩戴测试中，展现出卓越的防止汗液积聚和维护皮肤健康的能力，为水凝胶在长期生物医学领域的应用铺平了道路。

论文地址

https://www.nature.com/articles/

s41586-026-10712-3

详细报道链接

https://mp.weixin.qq.com/s/aMW0f5aK0cUT-DkJHfSusw

相关简介

严笑云，本文共同第一/通讯作者，华南理工大学前沿软物质学院准聘教授，主要研究微纳结构软材料的精准构筑原理，及其在聚合物改性和器件封装测试上的应用。近五年以共一或共通讯作者在Nature, Nat. Mater., Nat. Water, J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed.等期刊上发表多篇论文。

党委宣传部（融媒体中心）

信息来源：前沿软物质学院 “高分子科学前沿”公众号

微信编辑：黄明华

初审：冀早早

复审：卢庆雷

终审：夏正林

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