青岛大学隋坤艳、范汶鑫/宁波材料所陈涛 Angew：聚合动力学调控拓扑缠结实现水凝胶高对比度3D自变形

该研究针对自变形水凝胶在形貌复杂度上存在的瓶颈（面内梯度结构仅能形成低拱形凸面构型，难以构建深腔高阶3D结构）以及溶胀对比度与力学性能难以兼得的难题，提出了一种聚合动力学介导的拓扑缠结调控策略。研究背景是自变形水凝胶在软体机器人、生物医学器件等领域前景广阔，但现有方法受限于相邻区域间有限的溶胀度差异。研究目的是通过分区控制紫外光强度，差异化调节聚合速率，同步调控链缠结密度与链间相互作用，构筑溶胀倍率迥异的局域结构。结论表明，该策略通过聚合链增长与单体/水传质间的动力学竞争，成功在相邻区域实现23倍溶胀率反差，能够形成传统方法无法企及的深腔复杂3D形貌，同时力学性能得以良好保持。该策略普适性强，不依赖特定单体或无水条件，为高性能自变形软材料的设计开辟了新路径。