车载储氢瓶背后的“挑战”

车载储氢图二：二茂铁分子晶体结构示意图及表征（a）二茂铁分子晶体示意图。

传统水凝胶由于存在网络结构的不均匀、瓶背能量耗散机制匮乏等问题，导致传统水凝胶的机械性能较差，从而限制了其在实际生产生活中的应用。网络中的聚多巴胺-金纳米可以通过聚多巴胺和酰胺基团之间的作用形成交联点，挑战保证纳米粒子牢固结合到网络中，挑战之后由近红外光照射引发纳米粒子的光热转换，当凝胶的温度略高于体温，达到凝胶-溶胶转变温度时，可以实现注射及体内的二次变形，实现精准的个性化填充。

车载储氢研究团队并将相关研究成果以PaintableandRapidlyBondableConductiveHydrogelsasTherapeuticCardiacPatches为题发表在国际著名期刊AdvancedMaterials上。瓶背凝胶的六边形界面上的动态键与基质结合以粘附界面。形状渐变聚合物（SMPs）是一种极具吸引力的可编程材料，挑战其对外部刺激（如温度、光、溶剂和电场等）能够产生执行转换或动作等形式变化。

其中氢键、车载储氢超分子识别、络合作用、静电作用、疏水缔合等多种非共价作用均都已被设计应用于制备高强度水凝胶。因此，瓶背他们将含有动态键的韧性水凝胶与生物启发的表面排水结构相结合，瓶背通过该方法制得的水凝胶只需在短时间内施加很小的力就能粘附在另一固体表面，粘附强度与剥离能最高分别达到25kPa和50J/m2。

参考文献1.Takahashi,R.;Shimano,K.;Okazaki,H.;Kurokawa,T.;Nakajima,T.;Nonoyama,T.;King,D.R.;Gong,J.P.,ToughParticle‐BasedDoubleNetworkHydrogelsforFunctionalSolidSurfaceCoatings.AdvancedMaterialsInterfaces2018,5(23),1801018.2.Rao,P.;Sun,T.L.;Chen,L.;Takahashi,R.;Shinohara,G.;Guo,H.;King,D.R.;Kurokawa,T.;Gong,J.P.,ToughHydrogelswithFast,Strong,andReversibleUnderwaterAdhesionBasedonaMultiscaleDesign.Advancedmaterials2018,30(32),e1801884.3.Matsuda.T.,Kawakami.,R.,Namba.R.,Nakajima.T.*,Gong.J.P.Mechanoresponsiveself-growinghydrogelsinspiredbymuscletraining.Science363,504–508(2019).4.Gao,F.;Xu,Z.;Liang,Q.;Liu,B.;Li,H.;Wu,Y.;Zhang,Y.;Lin,Z.;Wu,M.;Ruan,C.;Liu,W.,Direct3DPrintingofHighStrengthBiohybridGradientHydrogelScaffoldsforEfficientRepairofOsteochondralDefect.AdvancedFunctionalMaterials2018,28(13),1706644.5.Wu,Y.;Wang,H.;Gao,F.;Xu,Z.;Dai,F.;Liu,W.,AnInjectableSupramolecularPolymerNanocompositeHydrogelforPreventionofBreastCancerRecurrencewithTheranosticandMammoplasticFunctions.AdvancedFunctionalMaterials2018,28(21),1801000.6.Zhang,Y.;Gao,H.;Wang,H.;Xu,Z.;Chen,X.;Liu,B.;Shi,Y.;Lu,Y.;Wen,L.;Li,Y.;Li,Z.;Men,Y.;Feng,X.;Liu,W.,RadiopaqueHighlyStiffandToughShapeMemoryHydrogelMicrocoilsforPermanentEmbolizationofArteries.AdvancedFunctionalMaterials2018,28(9),1705962.7.Wang,W.;Tan,B.;Chen,J.;Bao,R.;Zhang,X.;Liang,S.;Shang,Y.;Liang,W.;Cui,Y.;Fan,G.;Jia,H.;Liu,W.,AninjectableconductivehydrogelencapsulatingplasmidDNA-eNOsandADSCsfortreatingmyocardialinfarction.Biomaterials2018,160,69-81.8.Liang,S.;Zhang,Y.;Wang,H.;Xu,Z.;Chen,J.;Bao,R.;Tan,B.;Cui,Y.;Fan,G.;Wang,W.;Wang,W.;Liu,W.,PaintableandRapidlyBondableConductiveHydrogelsasTherapeuticCardiacPatches.Advancedmaterials2018,30(23),e1704235.9.Zhao,Z.;Zhuo,S.;Fang,R.;Zhang,L.;Zhou,X.;Xu,Y.;Zhang,J.;Dong,Z.;Jiang,L.;Liu,M.,Dual-ProgrammableShape-MorphingandSelf-HealingOrganohydrogelsThroughOrthogonalSupramolecularHeteronetworks.Advancedmaterials2018,30(51),e1804435.更多内容请期待下一期，挑战欢迎留言你想了解的课题组进展。

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