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  由于兼具固體的機(jī)械性能和液體的傳遞優(yōu)點(diǎn)，水凝膠被譽(yù)為最理想的組織工程材料。然而大多數(shù)水凝膠是通過(guò)單體聚合或聚合物后修飾制備，因此通常是各向同性的。然而肌肉、皮膚和關(guān)節(jié)軟骨等生物組織具有多層次各向異性結(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)支撐、信號(hào)傳輸、表面潤(rùn)滑等領(lǐng)域具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。盡管復(fù)雜有序結(jié)構(gòu)在自然界中廣泛存在，然而通過(guò)簡(jiǎn)單的方法在水凝膠中引入各向異性結(jié)構(gòu)并豐富其性能還是具有挑戰(zhàn)性的工作。

  近期，團(tuán)隊(duì)成員結(jié)合熱拉伸誘導(dǎo)取向與凍融循環(huán)，以商品化原料和物理交聯(lián)的方法制備了一種各向異性導(dǎo)電水凝膠。PVA-TA水凝膠中存在兩種類型的氫鍵（即PVA與TA之間較強(qiáng)的氫鍵；PVA之間相對(duì)較弱的氫鍵）。當(dāng)溫度接近60 ℃時(shí)，后者很容易斷裂而前者保持穩(wěn)定，這種特點(diǎn)已經(jīng)用于制備形狀記憶水凝膠。課題組利用熱拉伸誘導(dǎo)碳納米管沿著外力方向規(guī)則排列，而當(dāng)溫度降低于0 ℃時(shí)弱氫鍵的重組可以固定這種取向結(jié)構(gòu)。化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)工程的協(xié)同作用賦予了水凝膠優(yōu)異的綜合性能：例如，碳納米管和規(guī)則導(dǎo)電通道的組合使所獲得的傳感器在50%應(yīng)變內(nèi)的靈敏度達(dá)到8.5；鄰苯二酚結(jié)構(gòu)的引入使水凝膠對(duì)各種基材均具有良好的自粘附性能；而氫鍵交聯(lián)避免了有害助劑的使用，保留了原料優(yōu)異的生物相容性。

  原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2023.112277