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今天，咱们介绍的是来自麻省理工学院的赵选贺教授。
赵选贺，美国麻省理工学院机械工程系教授。博士毕业于哈佛大学，师从国际著名力学家锁志刚教授。目前该课题组的研究目标是：了解和设计具有空前性能的软材料和探索新型软材料的非凡功能。
近年来，赵选贺团队在Nature, Science, Nature Materials, Science Advances, Science Robotics, Advanced Materials, PNAS, Nature Communications, Physical Review Letters等学术杂志上发表论文130余篇。
下面一起来看看赵选贺教授的代表作。
首先，第一篇是2012年发表在Nature上的论文。通讯作者为锁志刚院士，赵选贺为共同作者。题为：Highly stretchable and tough hydrogels（高度可拉伸且坚韧的水凝胶）
他们报告了一种由形成离子和共价交联的双网络聚合物合成水凝胶。尽管这类凝胶含有约90％的水，但它们的拉伸强度可以超过其初始长度的20倍，这些材料的断裂能非常高：即使含有通常会引发水凝胶裂纹形成的缺陷，它们的拉伸强度也可以超过自身长度的17倍。
凝胶的韧性归因于两种机理的协同作用：通过共价交联网络形成的裂缝桥接，以及通过解离离子交联网络而产生的滞后现象。这些凝胶可作为模型系统，探索变形和能量耗散的机理，并扩大水凝胶的应用范围。
Sun, JY., et al. Highly stretchable and tough hydrogels. Nature 489, 133–136 (2012).
https://doi.org/10.1038/nature11409
第二篇是发表在Nature Materials上的研究论文，对大面积石墨烯起皱和展开的多功能性和控制。
赵选贺课题组展示了一种简单的方法来可逆地起皱和展开大面积石墨烯，这使得能够以受控方式获得一系列前所未有的石墨烯形态和性能。这同样也使得许多未来的研究方向成为可能。此外，通过使用一种简单的宏观工具控制石墨烯的微观图案，人们可以开发出具有新颖的可调性和灵活性的新的基于石墨烯的系统，从而使纳米尺度的机制在宏观上可见。
Zang, J., et al. Multifunctionality and control of the crumpling and unfolding of large-area graphene. Nature Mater 12, 321–325 (2013).
https://doi.org/10.1038/nmat3542
第三篇还是发表在Nature Materials上，讲的是：水凝胶与各种无孔表面的牢固粘合
在许多动物中，肌腱和软骨与骨骼的结合非常坚固，但是在合成水凝胶和工程固体的无孔表面之间尚未实现这种坚硬的界面。因此，赵选贺课题组报告了一种策略，可将含有90％水的合成水凝胶设计成坚韧的透明和导电键，使其粘结到各种固体的无孔表面上，包括玻璃，硅，陶瓷，钛和铝。
设计策略是将坚韧水凝胶的长链聚合物网络共价锚定在无孔固体表面上，这可以通过使这些表面硅烷化来实现。与物理相互作用相比，化学锚固作用具有更高的内在粘附力，并且在分离过程中会大量散发水凝胶的能量，导致界面韧性值超过1,000 J m-2。
Yuk, H., et al. Tough bonding of hydrogels to diverse non-porous surfaces. Nature Mater 15, 190–196 (2016).
https://doi.org/10.1038/nmat4463
第四篇是该课题组发表在Nature上的研究成果，用于3D打印无约束快速变形软材料的铁磁畴。
他们报告了在软材料中编程的铁磁域的3D打印，该3D打印可通过磁驱动实现复杂3D形状之间的快速转换。该方法基于包含铁磁微粒的弹性体复合材料的直接墨水书写。通过在打印时在分配喷嘴上施加磁场，可以沿着施加的电场重新定向粒子，从而将图案化的磁极性赋予打印的长丝。这种方法能够在复杂的3D打印的软材料中编程铁磁域，从而实现一组以前无法访问的转换模式，例如具有负泊松比的机械超材料的远程控制的行进行为。
Kim, Y., et al. Printing ferromagnetic domains for untethered fast-transforming soft materials. Nature 558, 274–279 (2018).
https://doi.org/10.1038/s41586-018-0185-0
第五篇代表作是发表在Nature Communications上的研究成果，主要讲述的是一种简单高效制备导电聚合物水凝胶的方法。
赵选贺课题组表明通过简单的方法设计PEDOT：PSS纳米原纤维的互连网络可以产生高性能的纯PEDOT：PSS水凝胶。该方法包括将挥发性溶剂二甲基亚砜（DMSO）混合到PEDOT：PSS水溶液中，然后进行受控的干退火和再水化，使其产生分布均匀的纳米纤维互联网络结构。
Lu, B., et al. Pure PEDOT:PSS hydrogels. Nat Commun 10, 1043 (2019).
https://doi.org/10.1038/s41467-019-09003-5
第六篇代表作是发表在Science Advances上的研究成果，介绍了抗疲劳断裂水凝胶的设计原理和应用。
受抗疲劳生物组织的启发，该课题组假设合成水凝胶中结晶度的增加可以显着提高它们的疲劳阈值，因为需要破坏结晶域以进行疲劳裂纹扩展。
增强合成水凝胶抗疲劳断裂性能的能力使许多未来的研究方向和应用成为可能。例如，抗疲劳断裂水凝胶可用于基于水凝胶的胃固位装置和半月板、椎间盘和软骨的可植入组织替代物，这些替代物在与人体相互作用时需要长期的机械强度。
Shaoting Lin, et al., Anti-fatigue-fracture hydrogels. Science Advances 2020.
DOI: 10.1126/sciadv.aau8528
下面，来到第7篇，这是上一年发表在Nature上的论文，赵选贺课题组首创人体双面胶，5秒粘合伤口。
麻省理工学院赵选贺研究小组，开发出一种替代的组织粘合剂，其形式为干式双面胶带（DST），由生物聚合物（明胶或壳聚糖）和接枝有N-氢琥珀酰亚胺酯的交联聚丙烯酸组成。这种DST的粘附机制取决于从组织表面去除界面水，从而导致与表面的快速临时交联。随后与组织表面上的胺基进行共价交联进一步改善了DST的粘附稳定性和强度。体外小鼠、体内大鼠和体外猪模型表明，DST可以在五秒钟内在各种湿动态组织和工程固体之间实现强力粘附。DST可用作组织粘合剂和密封剂，以及将可穿戴和可植入设备粘附到湿组织上。
Hyunwoo Yuk, et al.Dry double-sided tape for adhesion of wet tissues and devices. Nature, 2019.
https://www.nature.com/articles/s41586-019-1710-5
再来到今年（2020），该课题组继续在Nature Materials上发表了关于石墨烯复合水凝胶导电生物胶带，用于生物组织上。（点击深度解读）
麻省理工学院赵选贺、南方科技大学郭传飞等人报告了一种电生物粘附（e-bioadhesive）界面，以实现生物电子设备与各种湿动态组织之间的快速、坚固、共形和导电整合。如果电子生物粘附界面位于生物电子设备的电极上，则可以使其具有导电性，从而可以对下层组织进行电记录和刺激。此外，可以通过应用触发溶液从目标组织中良性地撕下电子生物粘附界面，从而允许按需和无创伤地收回植入的生物电子设备。
Deng, J., et al. Electrical bioadhesive interface for bioelectronics. Nat. Mater. (2020).
https://doi.org/10.1038/s41563-020-00814-2
其他两篇代表作也是这两年的NS子刊，就不在此多述了。附上截图：
近期总结的大佬：
1.H指数280，被引用超30万次，他在Science/Nature发表的都还只是二流成果！
3. 独领风骚！这位大佬2个月发表1篇Nature和2篇Nature Materials
个人简介：
赵选贺，美国麻省理工学院机械工程系教授。2003 年毕业于天津大学，2009 年博士毕业于哈佛大学机械工程系，师从国际著名力学家锁志刚教授。课题组致力于人与机器之间的界面上发展科学技术，以应对健康和可持续性方面的巨大社会挑战。当前研究的重点是软材料和系统的研究与开发，包括聚合物，水凝胶，生物粘合剂，生物电子学和医疗机器人。
近年来，赵选贺团队在Nature, Science, Nature Materials, Science Advances, Science Robotics, Advanced Materials, PNAS, Nature Communications, Physical Review Letters等学术杂志上发表论文130余篇。他还是美国国家科学基金会事业奖的获奖者，曾获海军研究办公室青年科学家项目奖，及AVS生物材料部的青年研究者奖。
