主要观点总结
合肥工业大学从怀萍教授和南科大俞书宏院士在高强韧仿生多级纤维取向结构异质芯-鞘水凝胶材料领域取得新研究进展，相关成果发表在Nature Communications上。研究通过程序化组装协同盐析策略，在聚乙烯醇/纤维素纳米纤维复合凝胶中引入多级取向结构和梯度结晶交联网络结构，制备了兼具高强度和高韧性的多级取向结构异质芯-鞘水凝胶（HHPC）。研究还通过表征和分析了持续拉伸过程中多尺度结构演变，阐明了HHPC凝胶的强韧化机制。
关键观点总结
关键观点1: 研究团队利用仿生策略实现了水凝胶材料强度和韧性的平衡。
研究团队通过程序化组装协同盐析策略，在凝胶材料中引入多级取向结构和梯度结晶交联网络结构，制备了兼具高强度和高韧性的多级取向结构异质芯-鞘水凝胶。
关键观点2: 水凝胶材料的强韧化机制被阐明。
研究团队通过对持续拉伸过程中多尺度结构演变的原位表征和深入分析，阐明了HHPC凝胶的强韧化机制，包括鞘层的结晶域熔融-重构、芯层的多级取向结构断裂-滑移机制等。
关键观点3: 水凝胶材料的可持续性和经济性得到提升。
研究团队通过发展氢键竞争网络重构策略和表面活化策略，实现了塑性变形HHPC凝胶的稳定再生和快速粘附，提高了再生凝胶的强度和韧性，从而提升了韧性水凝胶的可持续性和经济性。
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点击蓝字关注我们 近日，合肥工业大学从怀萍教授、南科大俞书宏院士在高强韧仿生多级纤维取向结构异质芯-鞘水凝胶材料领域取得新研究进展。 2025年1月4日，相关研究成果以“ Hierarchically aligned heterogeneous core-sheath hydrogels ”为题发表在国际著名学术期刊 Nature Communications 上。合肥工业大学为第一通讯单位，论文第一作者为合肥工业大学化学与化工学院博士生 徐照 ，通讯作者是 从怀萍 教授和 俞书宏 院士。 强度、刚度与韧性的冲突是存在于坚韧材料设计过程中难以克服的障碍。天然材料能将这些力学性能集于一身主要受益于其精细的多级取向结构和异质结构。然而，在凝胶材料中设计复杂多级异质结构和梯度界面以集成多种本征冲突的机械性能具有极大挑战性。研究团队发展了一种程序化组装协同盐析策略，在聚乙烯醇/纤维素纳米纤维复合
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