重磅！麻省理工/华南理工大学，今日Nature！

水凝胶因其高含水量而被广泛应用于生物医学界面，但传统水凝胶的气体交换效率受限于气体在水中的低溶解度和低扩散系数，这一瓶颈制约了其在可穿戴健康监测和组织工程等领域的长期应用。为突破这一限制，麻省理工和华南理工大学的研究团队受到人体肺部结构的启发，提出一种基于黏弹性相分离（VPS）的构筑策略，在高含水量水凝胶内部形成不可塌陷的富气网络。他们首先将富含空气的气凝胶颗粒稳定分散于水介质中，随后通过诱导黏弹性相分离，使气凝胶颗粒形成贯通的渗流网络，从而在极低体积分数（低于15 vol%）下维持较高的气体扩散系数。所制备的VPS水凝胶的空气渗透率最高可达传统水凝胶的10倍，且含水量远高于现有硅水凝胶。该策略具有良好的材料普适性，可适用于合成高分子、蛋白质基和多糖基水凝胶。实验表明，VPS水凝胶的氧气渗透率比多种商用界面产品高出4倍以上，且具有良好的生物相容性。研究认为，VPS水凝胶为在保持高含水量的同时提升透气性提供了通用策略，有望推动健康监测设备从“每日短时佩戴”向“每周连续监测”模式转变，并适用于创面护理和活体材料等领域。