设计具有优异的柔性变形能力、抗断裂韧性和可靠的环境适应性的水凝胶对于各种基于水凝胶的柔性装置具有重要的基础和现实意义。然而，即使在精心设计的水凝胶中，这些特征也很难兼容。本文提出了具有优异的抗断裂性和变形性的软水凝胶网络，该网络对极端恶劣的盐或碱性环境具有良好的适应能力。水凝胶网络是通过聚丙烯酸钠的疏水均相交联一步构建的，它有望提供疏水缔合和均相交联的能量耗散。所制得的水凝胶具有良好的柔软性和可变形性(拉伸模量≈20 kPa，拉伸率3700%)，但具有优异的抗断裂韧性(10.6 kJ m−2)。在盐水或碱性环境下，能量耗散机制进一步增强。疏水交联拓扑结构的力学性能在极盐或碱性环境下得到提升而不是减弱(在饱和NaCl和6 mol L−1 NaOH环境下，拉伸率分别为3900%和5100%，韧性分别为16.1和17.1 kJ m−2)。在高盐环境下，水凝胶网络在可逆变形、离子电导率、应变传感、人体运动监测和抗冻性方面也表现出良好的性能。水凝胶网络具有独特的力学性能和较强的环境适应性，具有广泛的应用前景。
图文简介
a)恶劣环境不敏感的水凝胶网络能量耗散机理示意图;b)制备的水凝胶超高拉伸图像。
a) PANaD0.2、PANaD0.2- nacl、PANaD0.2- naoh水凝胶的压应力-应变曲线;b) PANaD0.2、PANaD0.2- nacl、PANaD0.2- naoh水凝胶的标称拉伸应力-应变曲线;c)预缺口和未缺口PANaD0.2-NaCl水凝胶的标称拉伸应力-应变曲线;d)预缺口和未缺口PANaD0.2-NaOH水凝胶的标称拉伸应力-应变曲线;e) PANaD0.2、PANaD0.2- nacl、PANaD0.2- naoh水凝胶的e、εb、σb、W、G;f) 1500%应变下无恢复时间下PANaD0.2-NaCl水凝胶的循环拉伸应力-应变曲线;g)冻干PANaD0.2、PANaD0.2- nacl、PANaD0.2- naoh的FT-IR光谱;h) PANaD0.2、PANaD0.2- nacl、PANaD0.2- naoh水凝胶的粒径分布;i) PANaD0.2水凝胶与近年来具有极限力学性能的代表性水凝胶在拉伸性能、杨氏模量、断裂韧性、可逆循环变形、环境适应性等方面的综合性能比较。(图4f所示的数据是基于一系列水凝胶中每个特征的最佳参数，NG:未给出)。
a)室温和- 20℃下PANaD0.2-NaCl在喉部、b)前额、c)手指、d、e)手腕、f)膝盖、g)足部的人体运动检测。
原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202302342