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  近年來，軟體機(jī)器人、柔性電子設(shè)備和人工智能領(lǐng)域的興起，激發(fā)人們對凝膠材料制備方法、性能及應(yīng)用的不斷探索。然而，傳統(tǒng)凝膠材料正面臨耐溫性差、導(dǎo)電性低、制備成本高等系列問題，極大限制實(shí)際應(yīng)用開發(fā)。低共熔凝膠（Eutectogels）作為一種新興的以低共熔溶劑（Deep eutectic solvents, DESs）為分散介質(zhì)的軟材料，其在導(dǎo)電性、熱穩(wěn)定性、成本、電化學(xué)穩(wěn)定性、環(huán)境友好性、生物安全性、加工性等方面表現(xiàn)良好，是一類綜合性能優(yōu)異的柔性離子導(dǎo)體材料，在能源、電子和環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域具有不可估量的應(yīng)用前景。目前，基于物理相互作用的低共熔凝膠雖然具有良好的生物安全性和動(dòng)態(tài)可恢復(fù)性，但由于非共價(jià)相互作用相對較弱，物理交聯(lián)低共熔凝膠的網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性和力學(xué)強(qiáng)度往往不盡如人意。

  近日，北京化工大學(xué)胡君教授團(tuán)隊(duì)利用聚合物在不同溶劑中分布狀態(tài)的差異，通過良溶劑與DESs置換的策略，調(diào)控聚合物間非共價(jià)相互作用的時(shí)域性表達(dá)。在良溶劑中，溶劑分子依靠強(qiáng)大的溶劑-聚合物相互作用抑制聚合物間作用力，促進(jìn)“聚合物解離”，實(shí)現(xiàn)均勻網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建；使用DESs與良溶劑交換后，聚合物間相互作用得以強(qiáng)化，誘導(dǎo)均勻且堅(jiān)固的聚合物網(wǎng)絡(luò)形成，完成“網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)”，進(jìn)而獲得力學(xué)性能優(yōu)異的物理交聯(lián)低共熔凝膠（DESs-PVA，圖1）。經(jīng)測試，DESs-PVA₂₀低共熔凝膠的極限斷裂應(yīng)力為20.2 MPa、韌性為62.7 MJ/m^-3、斷裂能為42.4 kJ/m^-2，優(yōu)于目前所報(bào)道的所有物理交聯(lián)低共熔凝膠。 

圖1 低共熔凝膠的制備過程及其光學(xué)照片

圖2 DESs-PVA₁₅低共熔凝膠的修復(fù)過程示意圖及力學(xué)性能變化

圖3 DESs-PVA₁₅低共熔凝膠的粘接性能

圖4 低共熔凝膠纖維的制備及其性能表征

  原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202206305