如今，已经提出了几种方法来赋予水凝胶以改善的机械性能，以用于软骨和皮肤替代品、软电子设备和执行器等实际应用。然而，开发同时具有高断裂韧性和断裂拉伸性的双网络（DN）水凝胶仍然是一个挑战。中国科学技术大学等科研团队引入了含明胶和κ-角叉菜胶（生物）聚电解质复合物（PEC）作为第一个脆性网络，共价交联聚丙烯酰胺（PAAm）作为第二个可拉伸网络，以制造高度可拉伸和缺口惰性的明胶/κ-角叉菜胶/ PAAm DN水凝胶。高拉伸性（~51.7）归因于通过 PECs 凝胶的断裂应力集中和网络结构缺陷的减少。此外，高断裂韧性 (∼16053.34 J/m2)是通过 PECs和PAAm 凝胶之间的有效能量转移实现的，这是由于它们的共价交联，以及通过破坏 PECs 凝胶中的分子间和分子内相互作用而实现的有效能量耗散。这种新的能量耗散机制为设计强硬和可拉伸的水凝胶开辟了新的道路。
图 三种水凝胶的示意图。
相关论文以题为Extremely Stretchable and Tough Hybrid Hydrogels Based on Gelatin, κ-Carrageenan and Polyacrylamide发表在《Soft Matter》上。通讯作者是中国科学技术大学梁海弋教授和安徽大学叶丽娜博士。
参考文献：
DOI: 10.1039/D1SM01135A
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