西南林业大学杜官本院士团队《自然·通讯》：156 MPa！超强超韧水凝胶问世！

本文介绍了西南林业大学杜官本院士团队在《自然·通讯》上发表的一项研究，该研究通过碳点（CDs）诱导结晶域并整合“钉扎效应”取向调控，开发出兼具超高强度、韧性和稳定性的聚乙烯醇（PVA）水凝胶。背景方面，传统水凝胶因缺乏能量耗散机制，易发生应力集中，导致抗拉强度和韧性不足。研究目的是通过CDs诱导结晶域和钉扎效应取向调控，解决水凝胶机械强度与韧性的矛盾。研究结果表明，该水凝胶抗拉强度达156 MPa，韧性高达225 MJ m⁻³，远超工程塑料、橡胶甚至天然肌腱。此外，该水凝胶在水下保持稳定导电性，为水下运动传感和柔性超级电容器提供了新方案。结论方面，该研究创立了制备超强韧水凝胶的普适性策略，解决了水凝胶机械强度与韧性的长期矛盾，拓宽了其在柔性传感、软体机器人及新能源器件中的应用场景。