中科院兰州化物所王晓龙/深圳技术大学张智星《AFM》:两步光固化实现图案化强化水凝胶

本文介绍了中国科学院兰州化学物理研究所王晓龙研究员和深圳技术大学张智星博士团队开发的一种新型图案化水凝胶（CSN水凝胶），通过两步光固化技术实现水凝胶的多属性、宽范围机械行为调控。研究团队受自然界图案化异质结构的启发，利用光固化聚（N-丙烯酰甘氨酰胺）水凝胶作为软基质，通过先浸泡复合N-丙烯酰基氨基脲前驱体溶液再选区曝光构建图案化硬骨架，最终实现软基质和硬骨架的无缝互锁。该方法制备的CSN水凝胶能够在软基质基础上通过图案化设计实现机械性能的增强和调控，如各向同性/异性机械行为和韧性调控。此外，CSN水凝胶表现出显著的缺陷不敏感性，得益于局部高交联区域提高了凝胶的韧性。研究还展示了图案化水凝胶在形变不敏感柔性电路中的应用潜力。