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  水凝膠是一類富含水分的類固態(tài)軟物質(zhì)，近年來在生物醫(yī)用、柔性傳感等領(lǐng)域備受關(guān)注。然而，水凝膠軟而弱的機(jī)械性質(zhì)一直是制約水凝膠應(yīng)用的藩籬。盡管近十余年來雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠、物理相互作用水凝膠等全新系統(tǒng)的問世一定程度上改善此現(xiàn)狀，但水凝膠材料的機(jī)械性質(zhì)依然與其他類型的工程材料相去甚遠(yuǎn)。究其原因，水凝膠中大量存在的水分充當(dāng)了材料的增塑劑，使之維持在低剛性的橡膠態(tài)。與之相反，大部分塑料通常在服役條件下處于玻璃態(tài)，因此具有高達(dá)GPa的彈性模量。

  受到熱塑性塑料的啟發(fā)，中山大學(xué)郭輝副教授團(tuán)隊(duì)提出了一種簡單、有效和通用的策略，即通過精巧的單體選擇和結(jié)構(gòu)控制，維持水凝膠網(wǎng)絡(luò)處于玻璃態(tài)，以制備堅(jiān)韌的"玻璃態(tài)水凝膠"。該策略的關(guān)鍵點(diǎn)在于將適量的剛性疏水聚合物整合進(jìn)入水凝膠的親水網(wǎng)絡(luò)中，并且使水凝膠具有略高于服役溫度的熱軟化溫度。其中，疏水剛性高分子維持材料的玻璃態(tài)，而親水網(wǎng)絡(luò)賦予凝膠一定的含水量和柔韌性。通過微觀結(jié)構(gòu)分析，材料表現(xiàn)出雙連續(xù)相分離網(wǎng)絡(luò)。基于此策略，一系列玻璃態(tài)水凝膠應(yīng)用而生，均表現(xiàn)出極高的模量和拉伸強(qiáng)度。通過系統(tǒng)的機(jī)理探討，作者證明了疏水高分子的剛性是維持材料優(yōu)異力學(xué)性能的關(guān)鍵。基于其熱軟化特性，此類玻璃態(tài)水凝膠還表現(xiàn)出大幅可調(diào)控的機(jī)械性質(zhì)，為滿足實(shí)際應(yīng)用的需求提供了有利條件。

  全文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894723000116