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编辑：王沛然
日期：2023-08-30 阅读：1
新闻网讯 近日，生物多糖纤维成形与生态纺织国家重点实验室副教授王莉莉与未来研究院教授金明亮合作，在国际顶级期刊Nature Communications上发表题为“Skin-likecryogelelectronics from suppressed-freezing tuned polymer amorphization”的最新研究成果。青岛大学为第一单位，纺织服装学院张宪胜副教授、未来研究院硕士生鄢洪伟、材料学院硕士生徐崇智为论文第一作者。
冷冻高分子水凝胶是一类基于冷冻-解冻技术诱导成形的物理交联水凝胶，因其突出的生物相容性、生物组织相似性、且制备过程无需任何化学助剂，该绿色水凝胶成为生物医学和组织工程领域理想的组织替代材料。本工作采用受限冷冻策略成功制备出非晶形、多功能冷冻水凝胶。以结构易控的聚乙烯醇为冷冻水凝胶模型聚合物，与传统增强分子链聚集思路相反，巧妙利用小分子抗冻剂，原位抑制冷冻水凝胶成形过程中的冰晶生长行为，从而构建微小尺寸冰晶的“受限冷冻外场”；这大大降低前驱液冰晶生长对高分子链的排挤作用，分子链发生小幅度、相对均相靠近的结构演变，这种新型结构成形机制实现交联网络的非晶化，且增大的分子链间距释放部分自由极性基团，体系实现氢键键合羟基与自由羟基的共存。因此，通过控制冰晶诱导的高分子链结构演变，构筑非晶多尺度结构，充分发挥高分子多尺度结构优势，成功在简单组成的冷冻水凝胶中激发其多功能性。本研究抑制冷冻策略的提出，克服了传统冷冻水凝胶因结晶结构引起的硬质、不粘附、不透明的单一性能缺陷。研究表明，该新型非晶、多功能冷冻凝胶可单独应用于人工神经纤维、柔性触屏和柔性传感器等高端领域。
该研究获得国家自然科学基金、山东省自然科学基金等项目的支持。
全文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-023-40792-y
