同时具有高导电性和机械坚固性的水凝胶在从医疗保健到软机器人的各种应用中显示出巨大的潜力；然而，目前这种材料的制造仍然是一个巨大的挑战。

近日，东华大学丁彬教授，张世超特聘研究员报道了提出了一种原位合成策略，通过整合柔性SiO₂纳米纤维、乙烯基硅烷和海藻酸钠（SA）/PAM水凝胶，成功制备出一种具有界面化学键的机械和电子性能良好的透明纳米纤维增强水凝胶。这种设计的优点是在自由基聚合过程中原位构建了SiO₂纳米纤维与PAM链之间牢固的界面化学键。

文章要点

1）由于SiO₂纳米纤维的刚性和柔性以及创新的界面化学键，所制备的SiO₂纤维增强水凝胶（SFRH）具有优异的力学性能，包括在断裂应变为1400%时的0.3 Mpa的高机械强度，0.11 Mpa的高杨氏模量（与人体皮肤相当），以及在保持高透过率（≥83%）的同时，超过1000次拉伸循环而没有塑性变形的超弹性。此外，相互连接的SiO₂纳米纤维表面带负电荷的羟基使SFRH具有更高的离子导电性（3.93 S m⁻¹）。

2）基于SFRHs的传感器结合其坚固的力学性能，可以监测多种刺激（拉伸、压缩和弯曲），具有高灵敏度和超耐久性，是一种有希望在实际领域中得到应用的传感材料。

参考文献

Xuyan Lu, et al, In Situ Synthesis of Mechanically Robust, Transparent Nanofiber-Reinforced Hydrogels for Highly Sensitive Multiple Sensing, Adv. Funct. Mater. 2021

DOI: 10.1002/adfm.202103117

https://doi.org/10.1002/adfm.202103117