在许多动物的骨骼上，软结缔组织（肌腱、韧带和软骨）的粘附可以在数百万次机械载荷循环中保持高韧性（∽800 J m−2）。但合成水凝胶与工程材料之间尚未实现这种抗疲劳粘连，但对于各种应用（如人造软骨和肌腱、坚固的防污涂层和水凝胶机器人）来说，是非常需要这种抗疲劳粘连的。
有鉴于此，受肌腱/韧带/软骨和骨骼之间纳米结构界面的启发，麻省理工学院赵选贺和华中科技大学臧剑锋等人将合成水凝胶的有序纳米晶结构域结合到工程材料上，由此产生抗疲劳的粘合，界面疲劳阈值为800 J m−2，这是因为与无定形聚合物链相比，界面处的疲劳裂纹扩展需要更高的能量来破坏有序的纳米结构。
本文要点：
1)通过标准的90°剥离测试表明，水凝胶和基底之间产生显着的抗疲劳粘连，界面疲劳阈值为800 J m-2。
2)研究人员通过表面掠入射小角X射线散射试验和全原子分子动力学（MD）模拟，表明在界面上和整体水凝胶内部引入纳米晶域可协同确保水凝胶-固体界面具有极高的抗疲劳性。
3)该方法可以在具有复杂几何形状的多种工程材料上制备抗疲劳水凝胶涂层。而且进一步证明，抗疲劳水凝胶涂层对天然软骨表现出低摩擦和低磨损。
参考文献：
Liu, J., et al. Fatigue-resistant adhesion of hydrogels. Nat Commun 11, 1071 (2020).
https://doi.org/10.1038/s41467-020-14871-3
