我区科研团队在智能水凝胶材料研究领域取得新成果

近日，内蒙古工业大学冀国俊教授课题组联合北京大学工学院、北京市工程科学与新兴技术高精尖中心黄建永研究员团队在材料科学领域国际知名期刊《Advanced　Materials》（影响因子：30.849）上发表了题为“Electrically　Programmable　Interfacial　Adhesion　for　Ultrastrong　Hydrogel　Bonding”的最新研究成果，该研究提出一种具有电可编程强度的通用、超强水凝胶键合的电粘附策略。

该研究得到了国家自然科学基金、北京市自然科学基金和内蒙古自治区“草原英才”工程等项目的支持。

水凝胶的结构设计、电粘附机制及对各种基材的结合力

可调节的界面粘附力在智能水凝胶相关工程领域具有重要意义。科研团队研发一种含有锂离子的离子水凝胶旨在实现水合离子扩散介导的界面粘附，其中使用外部电场来精确控制离子扩散穿过离子粘附区域　（IAR）的时空动态。该水凝胶可以实现对多种水凝胶的通用、超强、高效、坚韧、可逆和环境耐受的特异性界面电粘附，其峰值粘附强度和界面粘附韧性分别高达1.2　MPa和3750　J／m²。通过力－电耦合模型，进一步定量揭示了水合离子在IAR界面电粘附中的主导作用。所提出的策略，在智能粘附、可穿戴器件及软体机器人等领域有着广阔应用前景，为开发具有电可编程功能的高性能粘附水凝胶材料提供了新思路。