厦大林友辉教授团队Nat. Commun | 流体诱导排列设计构建多尺度有序结构水凝胶

天然结构材料通常可以实现强度和韧性的有机结合，这是由于它们在多尺度上的复杂层次组装所导致的。在此基础上，可以考虑利用结构调控方式来设计高性能的仿生软物质功能材料以满足柔性功能器件的需求。然而，目前仍然没有一种简单通用且可扩展的方式可以将这种有序结构植入到合成的软物质材料中。图1.设计构建多尺度有序结构水凝胶。近期，厦门大学林友辉教授与新加坡南洋理工大学 Pooi See Lee 教授团队联合设计了一种流体诱导排列的方法对聚乙烯醇（PVA）水凝胶纤维进行取向调控和组装，实现了以简单方式在软物质体系中构造仿生多尺度有序结构（图1）。通过分子动力学模拟的方法在理论上证明了制备过程中聚合物分子的取向变化，以粗粒化模型对PVA分子链进行模拟，通过高分子链的均方末端间距来表征聚合物链的取向程度（图2） ………………………………