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  離子凝膠具有高離子傳導(dǎo)性、優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、電化學(xué)穩(wěn)定性和柔韌性，被認(rèn)為是水凝膠的理想候選材料。然而，離子凝膠在抗疲勞和抗沖擊方面的長(zhǎng)期可靠性仍然是阻礙其實(shí)際應(yīng)用的關(guān)鍵挑戰(zhàn)，目前仍有待采取有效策略加以解決。

  近期，深圳大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院田雷課題組受人體皮膚膠原蛋白保水性的啟發(fā)，提出了一種多重非共價(jià)相互作用策略，以實(shí)現(xiàn)物理糾纏和微相分離的協(xié)同效應(yīng)。此外，膠原蛋白這種生物大分子的引入還產(chǎn)生了微相的內(nèi)聚力和多重氫鍵。這樣制成的離子水凝膠完美地展現(xiàn)了前所未有的超拉伸性（> 6500%）、抗沖擊性和卓越的離子導(dǎo)電性（2.18 mS/cm）。它們能穩(wěn)定地保持300倍于自身體積的膨脹，并能抵御尖銳物體的刺穿。該工作以“Ultrastretchable, Crack-Propagation-Resistant, and Impact-Resistant Ionic Conductive Ionohydrogels”為題發(fā)表在《Macromolecules》上。文章第一作者是深圳大學(xué)碩士生何嘉暉、黃海玉。該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金、深圳市科技重大專項(xiàng)、深圳市科技計(jì)劃、廣東省引進(jìn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)計(jì)劃、廣東省基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究基金、廣東省教育廳項(xiàng)目、中石油創(chuàng)新基金的支持。

圖 1 超拉伸P（AMPS-AM-C）-Zn離子水凝膠的設(shè)計(jì)原理與制備

圖 2 P（AMPS-AM-C）-Zn水凝膠的機(jī)械特性

圖 3 P（AMPS-AM-C）-Zn 離子水凝膠的抗裂紋擴(kuò)展能力

圖 4 抗沖擊和穿刺

  原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.macromol.5c00072

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