聚（2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸）及其共聚物水凝胶是具有极高溶胀能力的典型聚电解质凝胶，已在工业中广泛使用。通常将这些水凝胶视为难于增韧的弱材料。于此，浙江大学郑强、吴子良等人报道了一种容易的策略，即通过形成强磺酸盐-Zr4+金属配位络合物，将膨胀和弱聚（丙烯酰胺-co-2-丙烯酰胺-2-甲基-1-丙磺酸）[P（AAm-co-AMPS）]水凝胶转化为坚韧水凝胶。
本文要点：
1）所得的水含量适中的水凝胶具有较高的刚度、强度和断裂能，可以通过控制组成和金属配体比将其调节其3-4个数量级。由于配位键的动态性质，这些水凝胶显示出速率和温度相关的机械性能，以及良好的自我恢复性能。
2）这种策略具有普遍性，各种天然和合成的含磺酸盐聚合物的水凝胶的机械性能都得到了显着改善。通过在碱性溶液中分解金属配位络合物，可以将增韧的水凝胶转变为原始的溶胀水凝胶。聚电解质水凝胶具有可逆的脆性-韧度转变以及随之而来的剧烈体积变化，可提供多种应用，如管状抓握器的设计所证明的那样，其抓握力是其自重的千倍，适用于不同几何形状的物体。可以预见，这些水凝胶能够在生物医学和工程领域中实现广泛的应用。
参考文献：
Yu, H. C., et al., Reversibly Transforming a Highly Swollen Polyelectrolyte Hydrogel to an Extremely Tough One and its Application as a Tubular Grasper. Adv. Mater. 2020, 2005171.
https://doi.org/10.1002/adma.202005171
