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  近年來(lái)，鹽結(jié)晶誘導(dǎo)微相分離在增強(qiáng)的水凝膠力學(xué)性能方面受到廣泛關(guān)注，但此類方法通常因嚴(yán)重的相分離而削弱水凝膠的彈性和韌性，存在顯著局限性。針對(duì)此關(guān)鍵問(wèn)題，不列顛哥倫比亞大學(xué)姜鋒教授和中國(guó)林科院林化所劉鶴研究員創(chuàng)新性地提出了一種通用的相工程策略，利用纖維素納米晶（CNC）調(diào)控乙酸鈉（NaAc）結(jié)晶誘導(dǎo)的微相分離，成功制備出兼具高強(qiáng)度、高韌性、高延展性和抗疲勞性的纖維素復(fù)合水凝膠（圖1）。研究發(fā)現(xiàn)，單獨(dú)添加NaAc會(huì)因NaAc·3H₂O晶體的形成引發(fā)嚴(yán)重的微相分離，從而制得剛性且缺乏彈性的水凝膠。而通過(guò)引入CNC，其獨(dú)特的水合效應(yīng)能夠競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合晶體中的水分子，有效緩解微相分離，成功實(shí)現(xiàn)了剛性水凝膠向彈性、強(qiáng)韌且耐疲勞水凝膠的轉(zhuǎn)變（圖2）。

圖1 強(qiáng)韌水凝膠的設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)特征

圖2 水凝膠的微結(jié)構(gòu)和相互作用的演變

圖5 水凝膠強(qiáng)韌化策略的通用性

  原文鏈接：https://doi.org/10.1002/adma.202416916