新加坡国立大学AM：耐冲击水凝胶新材料

背景：传统水凝胶力学性能不足，难以承受大载荷和冲击，虽有多网络增强策略但缺乏统一框架。研究目的：新加坡国立大学团队提出季铵盐调控网络策略，通过引入永久性季铵阳离子，在物理交联网络中实现有序区与无序区的动态耦合，制备高强度、高韧性耐冲击水凝胶。结论：以PVA和PATAc为模型，优化组分的SATED水凝胶拉伸强度达56 MPa、韧性434.1 MJ/m³，动态冲击下压缩应力达426.7 MPa。其机制为季铵盐细化有序域并引入动态离子缔合，实现应力再分配与能量耗散。该策略具有普适性，可拓展至多种聚合物体系，并集成导电功能，为设计耐冲击软材料提供了通用框架。