【科研摘要】

具有多个互穿网络以增强机械性能的水凝胶的设计可以拓宽其在生物医学材料，3D打印和软机器人中的应用领域。北卡罗来纳州立大学Orlin D. Velev教授团队报告了由多尺度层次的互穿网络组成的一类自增强的均质复合水凝胶(HHGs)。

藻酸盐分子凝胶由分层分支的藻酸盐软树突状胶体(SDC)的胶体网络增强。相同生物聚合物的纳米原纤维SDC网络增强了分子凝胶，可显着提高HHG的机械性能。与相同浓度下的任何一个本构网络相比，粘弹性HHG的储能模量大3倍，杨氏模量大4倍。这种协同增强的胶体-分子HHG为配制具有稳固的结构-性质关系的生物相容性凝胶开辟了许多机会。其前体比例的平衡有助于精确控制屈服应力和自增强速率，从而实现HHG的高效挤出3D打印。相关论文以题为Printable homocomposite hydrogels with synergistically reinforced molecular-colloidal networks发表在《Nature Communications》上。

【主图导读】

图1:藻酸钠软树突状胶体的湍流剪切驱动沉淀和形貌。

图2:SA SDC悬浮液和分子凝胶的线性粘弹性和屈服应力。

图3:SA均复合凝胶的机械性能。

图4:SA SDC悬浮液，SA CMH和SA HHG的时间依赖性胶凝。

图5:均质复合水凝胶的3D打印。

参考文献:doi.org/10.1038/s41467-021-23098-9