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圖1通過強化相分離策略制備SMP的示意圖及基于海藻酸鈉和聚乙烯醇共混體系制備得到的強韌SMP。

  超大孔水凝膠（SMP）以其高度仿生的結構和高滲透性的特質，近年來在生物醫用領域備受矚目。然而，大孔結構常致使材料整體力學性能下滑，這嚴重限制了大孔凝膠的進一步應用。因此，在獲取大孔結構的同時維持高韌性，對于大孔凝膠材料而言無疑是一項重大挑戰。

  近期，浙江大學相佳佳研究員、邵世群研究員以及劉欣研究員團隊合作，提出一種增強相分離效應制備堅韌SMP的策略。該策略通過選取兩種具有不同聚集趨勢且相互混溶的聚合物（海藻酸鈉和聚乙烯醇），在凝膠化過程中，這兩種聚合物各自聚集且相互排斥，進而誘導高密度聚合物相的產生，成功在水凝膠內部塑造出更大的孔隙結構，同時顯著增強了整體材料的韌性。與傳統的制備方法（如冷凍凝膠化或模板法）相比，此方法無需耗時的冷凍處理或溶劑交換，極大地提高了制備效率。而相較于采用嵌段共聚物的傳統相分離策略，本方法大幅提升了材料最終的孔徑。所制備出的水凝膠，孔隙率高達85%以上，同時還擁有優異的機械性能，楊氏模量約為300 kPa，壓縮破裂應變高達99%。同時，通過調控不同分子量的海藻酸和聚乙烯醇，能夠靈活控制孔隙尺寸范圍（50 μm至700 μm），增強了該水凝膠在不同應用場景中的適用性。

圖5 SMP形成的可能機制及動態觀察。

  這項工作通過創新的相分離策略，打破了傳統高孔隙率水凝膠在力學性能方面的瓶頸，為同時兼顧高孔隙性和高機械性能的水凝膠提供了嶄新思路，也為未來高效制備新型SMP提供了理論依據和實踐參考。

  原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202412412