中科大AM：超强韧各向异性有机凝胶，强度达61 MPa，超越天然韧带

聚合物的强度与韧性难以兼得是材料领域的长期挑战。中国科学技术大学梁海弋、孙兴月团队提出了一种“冻融-拉伸干燥-甘油热退火”协同策略，成功制备出具有各向异性微观结构的超强韧聚乙烯醇（PVA）有机凝胶。该工作旨在解决同时实现高强度、高韧性和高延展性的难题。背景方面，传统聚合物凝胶在力学性能上存在局限。研究目的明确，即通过创新工艺获得综合性能优异的凝胶材料。结论表明，该凝胶展现了惊人的力学性能：韧性高达416 MJ/m³，强度达61.14 MPa，断裂应变达961%，并兼具约90%的高光学透明度和优异的低温稳定性、抗疲劳性及自恢复能力。其综合力学性能甚至超越了天然生物组织，如肩韧带和肌腱。该策略为制备超强韧、多功能的聚合物凝胶提供了高效途径，在软体机器人、生物医学和柔性电子等领域具有广阔的应用前景。