生物组织由于其良好的微观结构通常表现出优异的各向异性和机械性能。受肌肉排列结构的启发，胡良兵课题组通过充分利用天然木材的高抗拉强度，以及水凝胶的柔韧性和高水含量，开发出高度各向异性，强机械性能和导电的木材水凝胶。由于木材中排列的纤维素纳米纤维（CNF）与聚丙烯酰胺（PAM）聚合物之间的强键合和交联，木材水凝胶沿纵向显示出36MPa的高拉伸强度，分别比细菌纤维素水凝胶（7.2MPa）和非改性PAM水凝胶（0.072MPa）强5倍和500倍。由于其中具有带负电荷排列的CNF，木材水凝胶也是一种优秀的纳米薄膜导管，在低浓度下离子电导率高达5×10 ^-4 S cm^-1，可用于高选择性离子传输，类似于生物肌肉组织。

Muscle‐Inspired Highly Anisotropic, Strong, Ion‐Conductive Hydrogels[J]. Adv. Mater. 2018, 1801934

DOI: 10.1002/adma.201801934

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.201801934