Science Adv.浙大王鹏、曲绍兴：共价氢键相互作用实现水凝胶网络修复策略！

科研人员提出了一种通过类共价氢键相互作用实现的海藻糖网络修复策略，以改善水凝胶的机械性能，使其能够耐受极端环境条件，同时保持合成的简单性，该策略适用于各种水凝胶。相关论文发表在《Science Advances》上，通讯作者是浙江大学王鹏博士、曲绍兴教授。研究背景与问题提出氢键工程常用于赋予水凝胶可拉伸性、韧性和自愈能力，但传统氢键因相互作用强度弱，增强效果受限。自然界中，海藻糖诱导的强氢键相互作用使一些生物体能够耐受极端条件，这为水凝胶性能提升提供了思路。研究策略与核心内容策略概述：科研人员报告了通过类共价氢键相互作用实现的海藻糖网络修复策略。该策略旨在改善水凝胶的机械性能，使其具备耐受极端环境条件的能力，同时保持合成过程的简单性，且适用于多种类型的水凝胶。策略优势：改善机械性能：海藻糖改性水凝胶的机械性能，包括强度、拉伸性和断裂韧性，在很宽的温度范围内都得到了显著提高。耐受极端环境：改性后的水凝胶能够耐受极端环境条件，例如在低温下保持超弹性和柔韧性，脱水后也能保持超弹性和功能，而未改性水凝胶在脱水后会塌陷。合成简单且通用：该策略为合成极端耐受、高度可拉伸和坚韧的水凝胶提供了一种通用方法，可将其潜在应用扩展到各种条件。研究效果验证室温力学性能增强：以PAAm水凝胶为例，海藻糖网络修复策略显著增强了其室温下的力学性能，具体表现为强度、拉伸性和断裂韧性的提升。- 低温性能表现：海藻糖改性PAAm水凝胶在低温下能够保持其超弹性和柔韧性，这表明该策略有效提升了水凝胶在低温环境下的性能稳定性。研究意义与应用前景研究意义：该研究通过类共价氢键相互作用实现的海藻糖网络修复策略，为水凝胶的性能提升提供了新的思路和方法，具有重要的科学价值。应用前景：可拉伸、坚韧、抗冻和抗干燥的水凝胶具有广泛的应用潜力，例如在生物医学、软体机器人、柔性电子等领域，该策略为其实际应用成为可能提供了有力支持。论文发表与通讯作者相关论文以题为A versatile hydrogel network–repairing strategy achieved by the covalent-like hydrogen bond interaction发表在《Science Advances》上。通讯作者是浙江大学王鹏博士、曲绍兴教授。参考文献DOI: 10.1126/sciadv.abl5066