苏州大学严锋在Nature Materials（IF=41）上发表的第1篇论文
论论资讯 ｜ 2023-10-27 ｜
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Nature Materials
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Nanoconfined polymerization limits crack propagation in hysteresis-free gels
Li Weizheng; Wang Xiaoliang; Liu Ziyang; Zou Xiuyang; Shen Zhihao; Liu Dong; Li Lingling; Guo Yu; Yan Feng
Published：2023-10-26
DOI：10.1038/s41563-023-01697-9
研究背景
现今社会，人们对高弹性材料的需求越来越大，例如高弹性减震材料、人工肌肉等。然而，这些材料在经过多次的机械加载后会出现永久性疲劳损伤和残余应变，从而影响其使用寿命和应用范围。因此，如何制造出具有高弹性又无残余应变的材料一直是研究的热点之一。
研究内容
在这篇论文中，研究人员提出了一种新的纳米限制聚合策略，用于制造具有高韧性和近乎无残余应变的凝胶。通过在共价有机框架或分子筛的纳米通道内原位聚合，制备出这种凝胶。纳米通道的限制和聚合物片段之间的强氢键相互作用对于实现快速自我加强至关重要。这种方法可以缓解裂纹尖端的应力集中并防止裂纹扩展，从而提高了凝胶的极限断裂应变（17,580±308％）、韧性（87.7±2.3 MJ m<sup>-3</sup>）和裂纹扩展应变（5,800％）。这一方法为合成克服了大变形和高弹性传统折衷的凝胶提供了一种通用策略。
研究意义
这项研究提供了一种新的方法来制造具有高韧性和近乎无残余应变的凝胶，克服了传统制造材料的折衷。这种凝胶有望应用于高弹性减震材料、人工肌肉等领域，具有广阔的应用前景。此外，这项研究还为纳米限制聚合策略提供了新的思路，对于材料制备领域的发展具有重要的意义。
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