作为动态共价键家族中的一员,硼酸酯键由于可以在水环境中被构筑,因此在水凝胶的制备中引起了越来越多的关注。当水凝胶作为刺激响应材料时,硼酸酯键的角色定位非常明确,即作为功能单元赋予体系刺激响应能力。但这也限制了基于硼酸酯键的水凝胶的最终应用。扬州大学吴德峰教授团队提出了一种基于硼酸酯键不均匀分布的水凝胶构筑策略。其中硼酸酯键既作为结构单元,又作为功能单元,这使得水凝胶同时集成了驱动能力和传感能力。对于驱动器而言,由温度和pH触发的硼酸酯键可逆的断开和键合,使得空间异质性水凝胶内部出现了应力场的不均匀分布,最终实现了驱动器的可控变形。对于传感器而言,由于强的界面黏附力和硼酸酯键对温度的依耐性,使得水凝胶保留了“应变-电阻”和“温度-电阻”效应,制备的传感器能够捕捉到由于人体运动引起的温度和应变的变化。
这项工作提出了一种有趣的硼酸酯键异质性构筑的策略,解锁了水凝胶更多应用场景和工作模式。该工作发表于ACS Sustainable Chem. Eng.,扬州大学化学化工学院的博士研究生蒋晨光为第一作者,硕士研究生曾文杰为第二作者,吴德峰教授为通讯作者。
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