近日，我組付俊研究員受邀擔(dān)任高分子物理老牌雜志J. Polym. Sci. Part B: Polym. Phys.客座編輯，為雜志組織策劃了一期題為“高強韌水凝膠及其智能器件”專輯，匯集了吳子良、鄭潔、汪輝亮、陳強、褚良銀、費賓、Spinks等國內(nèi)外知名課題組的最新科研進展，展望了高強韌響應(yīng)型水凝膠在仿生器件領(lǐng)域，特別是受生物啟發(fā)的柔性驅(qū)動器方面的應(yīng)用前景和未來發(fā)展方向。
付俊為該專輯撰寫了題為“Strong and tough hydrogels crosslinked by multi-functional polymer colloids”的綜述文章，系統(tǒng)總結(jié)了高分子膠體交聯(lián)的高強韌水凝膠的工作進展。納米顆粒、微米顆粒、微凝膠以及膠束等經(jīng)化學(xué)官能化后，可作為巨型交聯(lián)劑，將親水高分子交聯(lián)成為水凝膠。與剛性的無機納米顆粒不同，高分子膠體粒子具有變形能力，在應(yīng)變過程中可通過變形、位移、甚至部分結(jié)構(gòu)破壞而耗散能量。該文章是對基于高分子膠體交聯(lián)機制的高強韌水凝膠制備的一次全面總結(jié)，系統(tǒng)歸納了增強增韌機理，展望了此類水凝膠的應(yīng)用前景。
專輯還總結(jié)了高強韌水凝膠在應(yīng)用領(lǐng)域面臨的主要挑戰(zhàn)，提出了未來需著力解決的問題。例如，水凝膠結(jié)構(gòu)設(shè)計與制備、增強增韌新機制等仍有待研究；如何提升水凝膠響應(yīng)速度和能量轉(zhuǎn)換效率，仍是有待破解的難題；水凝膠智能器件的研究和發(fā)展仍有賴于開發(fā)新的簡單的、高效的制備技術(shù)，以實現(xiàn)對器件結(jié)構(gòu)的精確制造，并將多種響應(yīng)性水凝膠材料集成到器件中，實現(xiàn)較復(fù)雜的驅(qū)動。