低滞后抗疲劳断裂可拉伸的水凝胶，将在软机器人柔性传感器中大显身手

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视频介绍

南京大学曹毅团队设计了一种由非结构化聚合物作为渗滤相，多蛋白作为交联剂为网络结构的水凝胶。该水凝胶实现了低滞后性和抗疲劳断裂性能。 水凝胶结构的宏观变形主要是由渗滤性非结构化聚合物的延伸所致，而不是多蛋白交联剂的延伸。当非结构化链相当紧的时候，力只会传播到多蛋白交联剂上。即使高强度拉力中，多蛋白交联剂的延伸也很小，这样可以防止蛋白质结构域在拉伸过程中解折叠，并在高应变下保持折叠状态。因此，水凝胶在拉伸时滞后性低。但是，这些折叠的蛋白质结构域仍可以在应力集中的裂纹区域展开，以有效地防止裂纹扩展，从而使水凝胶具有较高的抗疲劳性。 作者开发了工程化高度可拉伸，低滞后和抗疲劳断裂水凝胶并证明了其原理。水凝胶可以在水中脱水和再水化，而且不会引起机械性能变化。这些水凝胶可在软机器人，柔性传感器和智能可穿戴设备中广泛应用。