深共晶溶劑(Deep Eutectic Solvents, DESs)因其優異的熱穩定性、電化學穩定性和天然離子導電性,為凝膠材料的發展提供了新的可能性。與水凝膠相比,深共晶凝膠(Eutectogels)表現出更強的抗揮發性和環境穩定性。然而,由于深共晶溶劑會屏蔽離子鍵并限制溶劑化鏈之間的氫鍵作用,水凝膠體系中廣泛應用的強韌化策略在深共晶凝膠中受到極大限制。這使得大多數共晶凝膠的機械性能較弱,如強度低于10 MPa,韌性不足20 MJ m?3,嚴重制約了其在功能性應用中的發展。因此,亟需開發新的方法來構建兼具高強度、高韌性和環境穩定性的深共晶凝膠,以滿足復雜應用場景的需求。南京理工大學叢振華團隊、蘭司教授團隊聯合南京郵電大學牛堅教授團隊,首次提出利用氫鍵網絡特異性效應(Hydrogen bond network-specific effect,HBNSE)制備具有寬范圍可調機械性能的超強韌深共晶凝膠。制備得到的深共晶凝膠表現出卓越的機械性能,包括創紀錄的韌性(203.38 MJ m?3)和強度(31.53 MPa),超越了已報道的最堅韌的共晶凝膠,甚至比合成聚合物(如 PDMS、合成橡膠和天然蜘蛛絲)更具韌性。該研究以題為“Strong and Tough Eutectogels with Broad-Range Tunable Mechanical Properties via the Hydrogen Bond Network-Specific Effect”的論文發表在最新一期《Advanced Functional Materials》上,南京理工大學2022級碩士研究生霍驍勝為論文第一作者。
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