成果速递 | AM：离子偶合策略构筑的【超强韧抗冲击水凝胶】

背景：抗冲击材料在防护结构、柔性电子等领域具有重要意义，但水凝胶因其疏松网络和水的溶剂化效应，难以实现高效的应力传递与能量耗散，成为其面向高抗冲击应用的核心挑战。研究目的：针对这一挑战，研究提出一种基于柠檬酸钠的离子偶合策略，旨在通过强化基体、纤维网络及其界面相互作用，实现水凝胶承载能力与能量耗散能力的协同提升。结论：研究表明，柠檬酸钠通过Hofmeister效应增强PVA基体结晶、通过去溶剂化和静电交联强化壳聚糖-海藻酸钠纳米纤维网络，并提升纤维-基体界面相互作用，从而构建协同增强的复合网络。所得复合水凝胶表现出优异的动态与静态力学性能，如高应变率下的高冲击强度和韧性，以及准静态下的高拉伸强度和断裂应变，同时具备突出的阻尼能力。分子模拟揭示了界面“粘滑”耗能机制是材料高性能的关键。该工作为高性能抗冲击软材料的设计提供了新思路，拓展了水凝胶在冲击防护等领域的应用前景。