吉林大学马志超教授、​任露泉院士等 Nat. Commun.：基于原位测试验证的优异机械性能水凝胶

主要观点总结

文章介绍了吉林大学马志超教授团队受关节软骨启发，通过模仿自然软骨的结构特性开发了一种新型的PVA/PEG水凝胶，该水凝胶具有优异的机械性能，包括高抗压强度、高拉伸强度、卓越的抗疲劳性和抗冲击性能。该研究成果已发表于国际期刊Nature Communications上。此外，该水凝胶在智能防护感知装备领域具有广泛的应用潜力。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景与目的

随着对具有优异机械性能的合成水凝胶的需求增长，研究人员寻求通过生物启发的设计来提升材料的性能。

关键观点2: 研究团队与成果

吉林大学马志超教授团队受关节软骨启发，开发出一种仿生的“混凝土状”结构PVA/PEG水凝胶，即BPP水凝胶。该设计灵感来源于自然关节软骨的结构特性。

关键观点3: BPP水凝胶的特点

BPP水凝胶具有优异的机械性能，包括高抗压强度、高拉伸强度、卓越的抗疲劳性和抗冲击性能。其设计基于霍夫梅斯特效应和机械训练的PVA/PEG纤维网络，部分未完全溶解的PVA颗粒增强了材料的整体硬度和承载能力。

关键观点4: 原位测试与表征

通过原位SAXS/WAXS测试和高速冲击原位测试，验证了BPP水凝胶的优异机械性能。其结构演化通过微观表征得到证实。

关键观点5: 应用前景

BPP水凝胶在智能防护感知装备领域具有广泛的应用潜力，可应用于传感设备中，如压力传感器，并可实现分散压力、耗散能量及检测冲击等功能。