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在國家自然科學基金委和中國科學院的支持下，化學所高分子物理與化學實驗室邱東研究員課題組近年來致力于強韌水凝膠的開發(fā)與功能化研究，取得了系列進展。他們首次提出了“連體網(wǎng)絡(luò)”增強策略，通過將兩個或多個網(wǎng)絡(luò)連接耦合并且協(xié)同作用，大幅度提升了水凝膠的力學性能（Sci. Adv. 2019, 5, eaau3442）；同時，還實現(xiàn)了水凝膠的多種功能化，開發(fā)了黏附型水凝膠（Chin. Chem. Lett. 2020, 31, 821-825）、耐鹽性水凝膠（Polymer 2020, 186, 122080）、表面具有褶皺結(jié)構(gòu)的仿生水凝膠（Chem. Commun. 2020, 56, 13587-13590）。 

最近，邱東課題組和喬燕課題組合作，從調(diào)控高分子鏈間相互作用的角度出發(fā)，聯(lián)合提出了通過溶劑置換調(diào)節(jié)非共價相互作用的時域表達以優(yōu)化高分子交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的策略，并成功用于制備抗溶脹強韌水凝膠（exogels）。該策略的原理是：在良溶劑中，高分子鏈內(nèi)/間非共價相互作用被抑制，有助于高分子鏈保持伸展的構(gòu)象和均一貫穿的分布；置換為不良溶劑后，高分子鏈間非共價相互作用得以最大化恢復，從而提高交聯(lián)點密度和均勻性。利用二甲基亞砜（DMSO）-水溶劑對，通過時域調(diào)控氫鍵制備了聚乙烯醇（PVA）exogels，其力學性能和抗溶脹性能均顯著優(yōu)于經(jīng)典冷凍-解凍法制備的水凝膠（PVA cryogels）。同時，以水為終端溶劑驅(qū)動的溶液-凝膠轉(zhuǎn)變賦予PVA exogels良好的水下粘接能力。相關(guān)研究成果發(fā)表在近期的Advanced Materials雜志上（DOI: 10.1002/adma.202004579），并選為當期的Back Cover。通訊作者是邱東研究員和喬燕研究員，第一作者是徐禮桔博士。 

參考資料：
[1]中國科學院化學研究所，邱東課題組與喬燕課題組合作在構(gòu)筑強韌水凝膠材料方面取得重要進展 ，http://www.iccas.ac.cn/xwzx/kyjz/202012/t20201231_5849390.html