氢键工程被广泛用于赋予水凝胶延展性、韧性和自我修复能力。然而，常规氢键的增强作用受到其弱相互作用强度的严重限制。在自然界中，由于海藻糖诱导了强烈的氢键相互作用，一些生物可以忍受极端的条件。

有鉴于此，浙江大学曲绍兴教授，Peng Wang报道了一种多用途的策略来增强各种水凝胶的机械性能，包括PAAM、PVA和PAAM-海藻酸盐DN水凝胶，同时使它们能够耐受恶劣的环境条件并保持合成的简单性。

文章要点

1）研究发现，海藻糖作为网络修复剂，在海藻糖和聚合物链之间形成类共价氢键。结果表明，随着海藻糖含量的增加，改性水凝胶的强度、伸长性和断裂韧性显著提高。

2）由于海藻糖通过解构形成冰的氢键构型来抑制冰晶的形成，因此改性的水凝胶在低温下可以保持其高的延伸性、断裂韧性和导电性。此外，海藻糖在脱水后保护水凝胶的分子结构，从而保持其机械性能和功能。其保护作用归因于海藻糖簇的支撑和保水机制。

3）研究人员最后展示了几种要求水凝胶具有良好导电性和优异机械性能的应用。这一策略为极大地提高水凝胶在各种条件下的力学性能提供了一种通用的方法，将扩大水凝胶的应用范围。

参考文献

Zilong Han, et al, A versatile hydrogel network–repairing strategy achieved by the covalent-like hydrogen bond interaction, Sci. Adv., 2022

DOI: 10.1126/sciadv.abl5066

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abl5066