【总结】

该团队通过分子工程改造两性离子部分的化学结构，合成了一类新型坚韧的两性离子水凝胶，即 VBIPS 水凝胶。在单体中引入苯和咪唑基团后，两性离子凝胶显示出良好的机械性能，极限伸长率为~4.5，断裂应力为200 kPa。VBIPS 凝胶的拉伸韧性和断裂韧性分别比传统两性离子凝胶 (SBAA) 高 40 倍和 60 倍。同时，VBIPS凝胶内部的大尺寸裂纹在延伸过程中变钝，表明其抗裂能力突出。团队发现苯和咪唑基团的引入导致凝胶中的微相分离，结合强度分布广泛。富聚合物相赋予弹性，而贫聚合物相在拉伸过程中破裂以耗散能量。此外，由于物理键的动态特性，VBIPS 凝胶显示出自愈能力，可以通过酸处理进一步增强。该凝胶还表现出防污性能，包括可观的短期防污性能和盐触发细菌释放能力。将VBIPS水凝胶浸入EMI-BF4中后，得到的离子凝胶保持良好的拉伸性和防冻性能。然后将离子凝胶用作应变传感器来检测人体运动。这项工作应该为设计坚韧的两性离子水凝胶提供一种策略。VBIPS凝胶具有良好的机械性能、自愈能力和防污性能，有望在生物医学和工程领域得到应用。

相关论文以题为Molecularly Engineered Zwitterionic Hydrogels with High Toughness and Self-Healing Capacity for Soft Electronics Applications发表在《Chemistry of Materials》上。通讯作者是浙江工业大学郑司雨特聘副研究员,和杨晋涛教授。

参考文献：

doi.org/10.1021/

文章来源：《化学教与学》 网址: http://www.hxjyxzz.cn/zonghexinwen/2021/1025/1124.html