新聞網訊 近日，生物多糖纖維成形與生態紡織國家重點實驗室副教授王莉莉與未來研究院教授金明亮合作，在國際頂級期刊Nature Communications上發表題為“Skin-likecryogelelectronics from suppressed-freezing tuned polymer amorphization”的最新研究成果。青島大學為第一單位，紡織服裝學院張憲勝副教授、未來研究院碩士生鄢洪偉、材料學院碩士生徐崇智為論文第一作者。
冷凍高分子水凝膠是一類基于冷凍-解凍技術誘導成形的物理交聯水凝膠，因其突出的生物相容性、生物組織相似性、且制備過程無需任何化學助劑，該綠色水凝膠成為生物醫學和組織工程領域理想的組織替代材料。本工作采用受限冷凍策略成功制備出非晶形、多功能冷凍水凝膠。以結構易控的聚乙烯醇為冷凍水凝膠模型聚合物，與傳統增強分子鏈聚集思路相反，巧妙利用小分子抗凍劑，原位抑制冷凍水凝膠成形過程中的冰晶生長行為，從而構建微小尺寸冰晶的“受限冷凍外場”；這大大降低前驅液冰晶生長對高分子鏈的排擠作用，分子鏈發生小幅度、相對均相靠近的結構演變，這種新型結構成形機制實現交聯網絡的非晶化，且增大的分子鏈間距釋放部分自由極性基團，體系實現氫鍵鍵合羥基與自由羥基的共存。因此，通過控制冰晶誘導的高分子鏈結構演變，構筑非晶多尺度結構，充分發揮高分子多尺度結構優勢，成功在簡單組成的冷凍水凝膠中激發其多功能性。本研究抑制冷凍策略的提出，克服了傳統冷凍水凝膠因結晶結構引起的硬質、不粘附、不透明的單一性能缺陷。研究表明，該新型非晶、多功能冷凍凝膠可單獨應用于人工神經纖維、柔性觸屏和柔性傳感器等高端領域。
該研究獲得國家自然科學基金、山東省自然科學基金等項目的支持。
全文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-023-40792-y
魯公網安備 37021202000856號 
English
