中科大李闯教授 Adv. Mater. : 利用两亲性多肽纳米纤维交联剂构筑坚韧、多功能、可回收的超分子水凝胶

本文介绍了中国科学技术大学李闯教授团队在Advanced Materials上发表的一项研究，该研究提出了一种仿生分层工程策略，通过两亲性肽衍生的纳米纤维结构作为动态超分子交联剂，构建具有可编程功能的强韧可加工水凝胶。研究背景源于生物体通过动态重组其复杂层次结构实现能量耗散过程，进化出具有非凡强度和韧性的承重组织和材料。研究目的是开发一种兼具强韧机械性能、动态适应性、可定制功能和环境可持续性的水凝胶材料。研究结果表明，这种分层结构通过涉及纤维内部单个肽分子动态分离的能量耗散机制，显著提高了机械强度和韧性，同时允许通过交联剂的解组装-再组装过程进行闭环回收和再加工。此外，肽组装交联剂的可编程两亲性结构还促进了多功能定制，包括亲脂性荧光团的激活、光响应图案化和模拟肌肉驱动的各向异性收缩。该材料在柔性生物电子学、自适应软机器人和可持续生物医学设备等领域具有应用前景。