北理工孙剑教授Carbohydr. Polym.：在自愈合高强度水凝胶方面取得重要研究进展

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海藻酸盐水凝胶是一种具有3D多孔网络结构的软材料，其在生物医学、光、电、载体等许多领域有着广泛的应用。但是，海藻酸盐水凝胶大多力学强度较低，使用过程易发生机械损伤且损伤后性能大大降低，无法继续满足使用要求。因此，发展并制备具有自愈合性能且具有高强度的水凝胶多功能材料具有十分重要的意义。

近日，北京理工大学生命学院绿色生物制造课题组通过海藻酸盐的原位多层自组装技术，结合具有丰富羟基作用位点的聚丙烯酰胺，用简易方法构建出具有规整层结构的高强度自愈合水凝胶。系统的表征揭示了动态氢键作用对海藻酸钠（SA）在多孔聚丙烯酰胺（PAM）基质中自组装成层状结构的驱动机理。此外，氢键在增强水凝胶的自愈合作用方面也发挥着关键作用，水凝胶自愈合能力达99％。同时，这种有序层结构也使海藻酸盐基水凝胶的拉伸强度达到了266 kPa。上述工作为研发具有有序多层结构的高机械强度和自愈合性能水凝胶提供了新思路和方法，并有助于实现水凝胶功能的多样性。

图1 自愈合水凝胶制备过程及多层结构形成示意图

相关成果在线发表于高分子科学与工程技术领域顶级期刊 Carbohydrate Polymers (IF="7.18，即时IF=8.0)，该论文第一作者为2018级硕士生赵丁伟，通讯作者为孙剑教授。
来源：北京理工大学生命学院

原文链接

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0144861720317537

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