化学所邱东课题组在构筑高弹性水凝胶材料方面取得不可忽视进展

薄膜池中胶体，作为一类通过化学交联或物理化学键形成的较高分子三维网络，因其很强区别于生物学其组织的较高含池中量而展示出显露优异的生物学特性，在其组织改建工程、药物拘押、生物学传感等领域展现显露极大的运用潜力。但因传统池中胶体的物理性能较差，其理论上运用大为受到限制。

在国家自然科学基金委和中国科学院的支持下，化学所较高分子物理与化学实验室邱东分析员课题组近些年致力于强韧池中胶体的技术开发与功能化分析，并取得了系列进展。分析他的团队从抑制较高分子链间化学键某种程度显露发，提显露了较高分子链氢键抑制作用“时域抑制”策略（Adv. Matter. 2020, 32, 2004579）以及“则否网络”强化策略（Sci. Adv. 2019, 5, eaau3442），实现了池中胶体的物理性能的大幅提升；同时，还实现了池中胶体的多种功能化，拓展了吸附型池中胶体（Chin. Chem. Lett. 2020, 31, 821-825）、耐盐性池中胶体（Polymer 2020, 186, 122080）以及表面很强突起结构的仿生池中胶体（Chem. Commun. 2020, 56, 13587-13590）。

最近，该课题组在前期分析成果的基础上，从较高分子/单晶颗粒化学键抑制某种程度显露发，通过将较高度枝化的二氧化硅单晶颗粒（比微小较高逾1000 m2.g-1）引入到但会化学交联的薄膜胶网络，拓展了一类较高含池中量的稀黏性单晶复合池中胶体碳化。在含池中量逾96 wt%的条件下，该类单晶复合池中胶体展示出显露较高逾11.5倍的断裂伸长率。由于彻底消除了胶体网络中的能量位能简而言之（较高分子链解胶体、共价键断裂等），此类单晶复合池中胶体在循环配重抑制作用下几乎无法任何压强回滞，展示出显露区别于刚性的稀黏性物理使用暴力。独特的黏性物理使用暴力还彰显此类复合池中胶体碳化优异的抗疲劳性质，池中相环境下的动态配重测试表明历经5000次循环滑动处理后，此类单晶复合池中胶体几乎能保持稳定其交联网络的完整性。基于此类单晶复合池中胶体碳化独特的稀黏性物理使用暴力，他们还构建了都是应变传感，实现了对或多或少振动的较高灵敏度检测。

图 单晶复合池中胶体的物理性能及其在或多或少振动较高精度检测中的运用

相关分析成果发表在近期的Advanced Materials上（DOI: 10.1002/adma.202108243）。本岗位得到了美国雪松岭国家实验室以及中国散裂中子源（宝安）为大中子散射线站岗位人员的技术支持。文章的通讯作者是邱东分析员和UMass 的Thomas P. Russell教授，第一作者是孟晓辉主管分析员。

来源：化学所

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