聚合物凝胶，如水凝胶，由交联聚合物链和小分子溶剂组成，由于其力学性质与软性生物组织相似，已广泛应用于生物医学、柔性电子和软性机械等领域。
近日，卡尔斯鲁厄理工学院Pavel A. Levkin报道了证明了溶剂性质对软聚合物凝胶力学性能和性能的关键影响。
文章要点
1）开发了一种以聚乙二醇（PEG）为液相的聚甲基丙烯酸羟乙酯-共丙烯酸共聚的聚合物凝胶体系（PEGgel）。与相应的水凝胶或乙二醇基凝胶相比，PEGgel表现出优异的物理性能，如高伸长性和韧性、快速自我愈合以及在环境条件下的长期稳定性。PEGgel的拉伸强度为0.22~41.3 MPa，断裂应变为12%~4336%，模量为0.08~352 MPa，韧性为2.89到56.23 MJ·m-3。
2）研究人员利用粗晶分子动力学（CGMD）模型和固体核磁共振（NMR）研究了PEG对PEGgel力学性能的影响，即大量的弱氢键导致了力学性能的提高。
3）作者最后展示了PEGgel材料的快速自愈合能力，并通过3D打印PEGgel结构，制作了一种自愈性气动致动器。此外，PEGgel系统增强的机械性能可以扩展到其他聚合物网络（包括化学和物理交联）。
这项研究证明了聚合物凝胶的液相对其力学和其他性能的重要影响，并强调了通过使用与聚合物网络具有弱但多重氢键相互作用的PEG来微调凝胶的不同物理性质的潜力。此外，这种简单的3D打印、自我修复和坚韧的软材料在可穿戴电子产品、软执行器和机器人中有着广泛的应用前景。
参考文献
Tough, Transparent, 3D printable and Self-healing Polyethylene Glycol-Gel(PEGgel), Adv. Mater. 2021
DOI: 10.1002/adma.202107791
https://doi.org/10.1002/adma.202107791
