采用仿生“Salting Out—Alignment—Locking”策略设计坚固而坚韧的水凝胶

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概括 近年来，水凝胶基软材料在软机器人、柔性电子产品以及人造皮肤等领域显示出巨大的应用潜力。尽管人们已经开发出各种方法来制备坚韧而高强的水凝胶，但同时提高水凝胶的强度和韧性仍然具有挑战性，尤其是对于蛋白质基水凝胶。本文引入了一种仿生“盐析-取向-锁定”策略 (SALT)，通过取向和盐析效应的协同作用来提高机械性能。作为一个典型的例子，最初脆性的明胶水凝胶的拉伸强度和模量分别增加了 940 倍至 10.12 ± 0.50 MPa 和 2830 倍至 34.26 ± 3.94 MPa，韧性增加了 1785 倍至 14.28 ± 3.13 MJ m −3 。所获得的强度和韧性保持了之前报道的明胶基水凝胶的记录，并且接近肌腱。进一步阐明了盐析效应产生了疏水域，而预拉伸促进了链对齐，两者协同作用，促成了出色的机械性能。值得注意的是，SALT 在不同类型的盐和聚合物系统中表现出了非 ………………………………