华南理工严玉蓉教授团队 Adv. Sci.：基于区域异质聚合实现单体到水凝胶纤维的可设计连续制造

2023-11-04 来源：高分子科技

水凝胶纤维因其独特的离子传导途径、高比表面积和易于构建高维结构而在柔性电子领域的应用中引起了极大的兴趣。然而，发展一种可自由设计水凝胶纤维网络结构的通用连续化纺丝方法仍是一个挑战。

近期，华南理工大学材料学院严玉蓉教授团队发现并研究了疏水界面对单体聚合成水凝胶的区域抑制性（图1）。利用这一区域异质聚合特性，发展了一种可从单体纺出水凝胶纤维的自润滑纺丝策略，并证明了该自润滑纺丝策略的单体通用性（图2）。以该自润滑纺丝策略制备的高纠缠和离子交联水凝胶纤维表现出良好的机械性能，表明该自润滑纺丝策略可兼容现有的水凝胶增韧策略（图3）。进一步，基于水凝胶纤维的一维特性，以离子交联的水凝胶纤维自下而上构建了一维应变、二维方向和三维压力传感器展示了水凝胶纤维在柔性电子设备中的巨大应用潜力（图4）。该工作以“Continuous Spinning of High-Tough Hydrogel Fibers for Flexible Electronics by Using Regional Heterogeneous Polymerization”为题发表在《Advanced Science》上。论文第一作者是华南理工大学材料科学与工程学院博士生伍绍吉，华南理工大学材料科学与工程学院严玉蓉教授、邱志明副教授为共同通讯。研究工作得到了国家自然科学基金的支持。

图1 疏水界面诱导的单体聚合区域异质性及其机制探究。

图2 乙烯基单体通用的自润滑纺丝策略用于连续化生产水凝胶纤维。

图3基于自润滑纺丝策略设计的高纠缠、离子交联水凝胶纤维的机械性能。

图4 水凝胶纤维自下而上构建多维传感器及其应用展示。

原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202305226

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（责任编辑：xu）

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