合工大从怀萍教授《自然·通讯》:受蜘蛛丝启发!高强度、可收缩的智能离子凝胶纤维
高分子科学前沿
2025-12-24 10:21
文章摘要
背景:蜘蛛丝以其高强度、高韧性和快速刺激响应能力为多功能纤维设计提供了灵感,但在单一水凝胶纤维中同时实现这些性能仍具挑战。研究目的:合肥工业大学从怀萍教授团队旨在通过纳米限域缠结增强相分离策略,开发兼具优异机械性能和快速水触发收缩能力的智能离子凝胶纤维。结论:该研究成功制备出离子凝胶纤维,其拉伸韧性高达1652.2 MJ·m⁻³,遇水时可产生76%行程和16.1 MPa应力的超收缩,能量密度达236.4 J·kg⁻¹,超越了人类骨骼肌。这种纤维通过层级各向异性结构实现高性能,为软体机器人和人工肌肉等领域提供了新思路。
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