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10月24日周六
  1. Biomacromolecules58

    在溶胀扰动下保持动态交联参与可减少水凝胶粘弹功能损失

    研究用硫醇−烯模块化平台把动态超分子主客体网络与稳定共价网络在结构上解耦,发现制备态水凝胶的粘弹性可由稳定与动态交联的相对比例在较宽松弛行为范围内调控,但在水介质中平衡后这一可调空间坍缩,不同松弛程度的水凝胶收敛到受限力学区间。

    推荐理由:原文揭示溶胀后动态交联被稀释导致粘弹空间坍缩,并给出多价静电作用维持动态功能的思路。

  2. Macromolecules58

    聚两性电解质水凝胶经溶胀驱动微相分离实现室温磷光与力学增强

    作者报告了一种聚(丙烯酸-co-4-乙烯基苄基-三羟甲基膦氯化物)聚两性电解质水凝胶,在自由离子扩散与离子键、氢键形成驱动的非单调溶胀-去溶胀过程中同时获得力学增强与室温磷光(RTP)。

    推荐理由:原文把溶胀驱动的微相分离与室温磷光、力学增强对应起来,给出了结构演化的判据。

10月23日周五
10月22日周四
  1. Science Advances58

    光化学原位调控纤维状水凝胶网络以构建自适应细胞微环境

    研究团队提出用光化学在合成纤维状高仿生水凝胶中实现动态网络调控,作为概念验证,他们通过调节该自适应体外模型的力学性能来影响三维间充质基质细胞培养中的细胞铺展与力传导。作者称该方法为按需力学自适应凝胶提供了新的控制手段,同时保留了易加工和细胞提取的特点。

    推荐理由:作者用光化学在合成纤维状水凝胶中实现动态网络调控,并演示其对三维培养细胞铺展与力传导的调节。

10月19日周一
  1. Small58

    五肽 tachycontide-1 经直接醇凝胶化一锅制备生物气凝胶

    研究提出 tachykinin 共有序列 FFGLM-NH2(命名为 tachycontide-1)可自组装成水凝胶和醇凝胶,并据此在乙醇中一锅反应后直接超临界干燥制得肽气凝胶。作者用荧光光谱、红外光谱、流变、光学/电子显微镜、同步辐射 SAXS/WAXS、氮气吸附-脱附分析和原子模拟,考察溶剂对肽自组装及气凝胶结构、结晶度和物理性质的影响。

  2. Small60

    微凝胶增强复合水凝胶经约300次拉伸训练实现可调应变硬化

    微凝胶增强复合水凝胶(MR-gel)由刚性聚电解质微球与软质聚丙烯酰胺基体组成,通过控制拉伸幅度与循环次数的物理训练可实现稳定、可调的应变硬化,训练达到平衡约需300次循环,单次拉伸不足。

    推荐理由:原文给出拉伸循环次数与微凝胶破碎程度、软硬模量区间的对应关系,读者可据此判断这类复合水凝胶的力学可编程范围。

10月17日周六
  1. Biomacromolecules36

    钡离子介导的果胶离子凝胶化:从结合热力学到网络结构

    钡离子(Ba²⁺)比钙离子(Ca²⁺)与果胶结合更强,形成更弹性的网络,符合协同超分子缔合特征;Ba(OH)₂通过提高果胶羧基可用性进一步增强凝胶形成。固态NMR显示Ca²⁺诱导果胶部分转向2₁螺旋,而Ba²⁺保持天然3₁螺旋并提高构象有序度。外部凝胶化产生均一多孔、核壳及层状等阳离子依赖结构。

10月13日周二
  1. ACS Nano62

    界面桥接纳米相分离凝胶实现宽范围可逆摩擦调控

    研究者受软骨增韧机制启发,在亲水与疏水相之间引入两亲性桥接链段,构建界面桥接纳米相分离凝胶(IBNSGel),将脆弱的相界面转变为韧性桥接界面相,抑制聚集并促进均匀纳米相分离。

    推荐理由:原文给出界面桥接纳米相分离凝胶在 hydration–dehydration 循环中的摩擦系数切换比与力学变化,可据此判断其在软体机器人与医用器件中的适用区间。

  2. Biomacromolecules62

    枯草芽孢杆菌 ECM 蛋白 TasA 与锌离子形成超分子金属凝胶

    研究发现,枯草芽孢杆菌主要 ECM 蛋白 TasA 在锌离子存在下可形成水凝胶,其力学性能与完整生物膜相当。电镜、AFM 与 SAXS 显示,锌离子交联使 TasA 从一维纤维转变为二维纳米片,EPR 与 XRD 数据将这一形貌变化与锌离子配位环境和蛋白结构的分子变化联系起来。

    推荐理由:原文给出锌离子诱导 TasA 从一维纤维转为二维纳米片的分子机制,可据此理解生物膜力学来源。

10月12日周一
  1. Advanced Science62

    仿海黄瓜胶原-海藻酸盐双网络水凝胶实现可编程软机器

    研究团队提出一种仿海黄瓜真皮的胶原-海藻酸盐双网络弹性体水凝胶(CoDE),将共价交联的胶原冷冻凝胶骨架与离子交联的海藻酸盐牺牲网络结合,兼具生物相容性与可生物降解性。

    推荐理由:原文给出胶原-海藻酸盐双网络水凝胶的压缩致密化与离子锁定机制,可了解其可编程力学区间。

  2. Small68

    RAFT 聚合制备高含水玻璃态 PMAAc-b-PMAAm 水凝胶

    研究团队通过 RAFT 聚合制备了聚甲基丙烯酸-b-聚甲基丙烯酰胺(PMAAc-b-PMAAm)水凝胶,利用嵌段序列促进 PMAAc 与 PMAAm 链段间形成有序氢键,并诱导体系微相分离,形成软硬畴双连续网络。该水凝胶在约 83 wt.% 含水率下室温保持玻璃态,拉伸模量最高达 8.1 MPa,明显高于无规共聚物类似物水凝胶及多数已报道的玻璃态水凝胶。

    推荐理由:原文给出嵌段序列如何调控氢键与微相分离,读者可据此理解高含水玻璃态水凝胶的分子设计思路。

10月11日周日
  1. Angewandte Chemie International Edition30

    DNA 框架疏水纳米腔编程实现超稳定荧光成像

    通过在三维 DNA 编码疏水纳米腔中封装 Cy3,构建出可编程荧光探针 DNF dots,其纳米腔尺寸为 4.8–8.9 nm,大小、形状与内部化学可调。单分子分析显示,相比单链 DNA 上的单个 Cy3,DNF dots 的光稳定性提升至 15 倍、总光子输出提升至 58 倍,在 DNA-PAINT 超分辨成像中稳定结合事件超过 7500 帧。

10月9日周五
  1. Advanced Functional Materials48

    基于壳聚糖水凝胶的仿生非平衡信息体系实现类生命记忆演化

    一种基于壳聚糖水凝胶的仿生动态信息体系通过电写入存储信息,无需化学添加剂,接触离子溶液后即启动非平衡反应-扩散动力学,在初始触发后无需外部干预即可自主完成信息演化。该过程涵盖自擦除与自发信息召回,模拟记忆形成、遗忘、回忆和完全遗忘的类生命记忆行为,突破了传统光学材料静态“出现-消失”二元响应的限制。

10月8日周四
  1. Advanced Functional Materials62

    不对称双层水凝胶致动器实现自感知、可编程驱动与动态防冰/除冰

    研究报道了一种环境自适应不对称双层水凝胶(PAS // PNIPAM/MXene),将可编程机械驱动、界面润滑与原位状态感知耦合起来。

    推荐理由:原文给出不对称双层水凝胶的结构设计与24 s脱冰、−15 °C保持柔性的对应关系,可据此判断这类软界面在动态防冰中的可用区间。

  2. Advanced Functional Materials62

    木质素纳米颗粒增强互穿网络水凝胶实现双模式压阻-压离子压力传感

    研究团队开发了 p(AM-co-AA)/壳聚糖(CS)互穿网络水凝胶,以木质素纳米颗粒和三元超分子离子液体增强,在室温下通过氧化还原引发聚合与动态亚胺交联制备,兼具氢键与金属-配体配位作用。

    推荐理由:原文给出该互穿网络水凝胶的压缩强度、自修复时间与压力检测范围,可据此判断其在宽压域传感中的适用区间。

  3. Advanced Functional Materials58

    鸟苷四链体水凝胶实现力学可调与离子导电的细胞培养支架

    研究开发了基于鸟苷四链体(GQ)的动态水凝胶基质,可在温和水相条件下制备,具有改善的稳定性、处于生理范围内的可调力学性能、纤维状多孔微结构、离子电导率和细胞相容性。作者通过多种技术表征了驱动凝胶化的 GQ 自组装过程,该基质支持多种细胞类型在 2D 和 3D 条件下培养,并展示出可注射性与可打印性,适用于制造软医疗器械。研究结果拓展了 GQ 水凝胶在细胞培养与体外组织模型技术中的应用潜力。

    推荐理由:针对现有 GQ 水凝胶易崩解、力学可调范围窄的问题,给出温和制备与性能调控路径。

10月7日周三
  1. Macromolecules62

    三重交联海水基水凝胶在 30–200 °C 热剪切下保持 169.5 mPa·s 黏度

    研究用超高分子量 AM/AA/AMPS 共聚物与 Zr4+/PEI 复合交联剂制备了具有层级三重交联的海水基水凝胶,用于超深海洋储层开发。加热时 Zr4+ 先与羧基配位形成离子网络,PEI 随后在高温下与酰胺基化学交联,海水中的 Ca2+/Mg2+ 在持续加热中提供额外离子增强。

    推荐理由:原文给出三重交联层级与 AMPS 含量对水解抑制的取舍关系,可据此判断海水基水凝胶在高温高盐下的设计窗口。

  2. Advanced Functional Materials62

    仿鱼体表水凝胶超亲水涂层实现10秒内快速自修复

    研究团队用两步整体共混法制备了含聚乙烯吡咯烷酮、纳米黏土颗粒和水性氨基硅烷的水凝胶基多功能超亲水涂层,模仿鱼体表的多功能性。涂层厚度约470–720 nm,空气中水接触角小于5°,水中二碘甲烷接触角大于170°,在相对湿度超过80%下防雾性能保持6个月以上。

    推荐理由:原文给出涂层厚度、接触角与10秒内自修复的对应关系,可据此判断超亲水涂层的耐用性区间。

10月1日周四