教學(xué)科研
輕工院研究團(tuán)隊(duì)在《Advanced Functional Materials》上發(fā)表研究成果
來源：輕工院通訊員：吳文娟,、姜波攝影： 編輯：尹申申審核：襲開國,、吳媚卿,、王志國、徐勇瀏覽：時(shí)間：2024-11-19
【南林新聞中心訊】近日,，我校輕工與食品學(xué)院金永燦教授團(tuán)隊(duì)在材料科學(xué)一區(qū)TOP期刊《Advanced Functional Materials》（影響因子18.5）發(fā)表題為“Multi-Solvent-Induced Gradient Aggregation Rendered Superstrong, Tough, Stretchable, and Fatigue-Resistant Lignin-Based Supramolecular Hydrogels”的研究論文（文章鏈接：https://doi.org/10.1002/adfm.202417206）,。南京林業(yè)大學(xué)為唯一完成單位，輕工與食品學(xué)院博士生谷一輝為論文的第一作者,，金永燦教授和姜波副教授為共同通訊作者,。該研究工作獲得了國家自然科學(xué)基金、江蘇省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃,、江蘇省自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助,。
傳統(tǒng)水凝膠通常難以同時(shí)具有良好的剛性和韌性，極大地限制了其作為結(jié)構(gòu)材料的應(yīng)用,。最近幾年開發(fā)的雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠通過犧牲鍵耗散能量以增強(qiáng)材料的韌性,，但未能從根本上改善材料的綜合強(qiáng)度性能。因此,，深入研究水凝膠材料的增強(qiáng)機(jī)制,，實(shí)現(xiàn)從分子到微米跨尺度設(shè)計(jì)超分子水凝膠結(jié)構(gòu)，對開發(fā)兼具強(qiáng)度和韌性的先進(jìn)水凝膠材料至關(guān)重要,。本研究基于多尺度水凝膠層狀結(jié)構(gòu)原理,，在微納和分子水平調(diào)控水凝膠結(jié)構(gòu)，提出了多溶劑高溫退火策略,，用于構(gòu)建具有超強(qiáng),、超韌、可拉伸且抗疲勞特性的聚乙烯醇-木質(zhì)素水超分子水凝膠,。研制的水凝膠展現(xiàn)出優(yōu)異的強(qiáng)度性能,，同時(shí)具有高模量（74.4 MPa）、高韌性（90 MJ m-3）,、高撕裂強(qiáng)度（34000 J m2）,、高拉伸強(qiáng)度（24.8 MPa）以及高抗壓強(qiáng)度（60 MPa）等特性。此外,，該木質(zhì)素基超分子水凝膠還表現(xiàn)出卓越的抗疲勞性,、生物相容性以及活性氧清除活性。
通過多溶劑高溫退火策略構(gòu)建的聚乙烯醇-木質(zhì)素水凝膠,，具有優(yōu)越的結(jié)構(gòu),、力學(xué)性能和生物性能，為生物醫(yī)學(xué)替代材料（如天然肌腱和韌帶）提供了一種極具潛力的選擇，有望應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué),、軟機(jī)器人和柔性電子等工程領(lǐng)域,。
