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  離子凝膠具有高離子傳導性、優異的熱穩定性、化學穩定性、電化學穩定性和柔韌性，被認為是水凝膠的理想候選材料。然而，離子凝膠在抗疲勞和抗沖擊方面的長期可靠性仍然是阻礙其實際應用的關鍵挑戰，目前仍有待采取有效策略加以解決。

  近期，深圳大學化學與環境工程學院田雷課題組受人體皮膚膠原蛋白保水性的啟發，提出了一種多重非共價相互作用策略，以實現物理糾纏和微相分離的協同效應。此外，膠原蛋白這種生物大分子的引入還產生了微相的內聚力和多重氫鍵。這樣制成的離子水凝膠完美地展現了前所未有的超拉伸性（> 6500%）、抗沖擊性和卓越的離子導電性（2.18 mS/cm）。它們能穩定地保持300倍于自身體積的膨脹，并能抵御尖銳物體的刺穿。該工作以“Ultrastretchable, Crack-Propagation-Resistant, and Impact-Resistant Ionic Conductive Ionohydrogels”為題發表在《Macromolecules》上。文章第一作者是深圳大學碩士生何嘉暉、黃海玉。該研究得到國家自然科學基金、深圳市科技重大專項、深圳市科技計劃、廣東省引進創新創業團隊計劃、廣東省基礎與應用基礎研究基金、廣東省教育廳項目、中石油創新基金的支持。

圖 1 超拉伸P（AMPS-AM-C）-Zn離子水凝膠的設計原理與制備

圖 2 P（AMPS-AM-C）-Zn水凝膠的機械特性

圖 3 P（AMPS-AM-C）-Zn 離子水凝膠的抗裂紋擴展能力

圖 4 抗沖擊和穿刺

  原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.macromol.5c00072

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