资讯
海绵状凝胶？海绵？还是……凝胶？
看到这个极为怪异的题目，各位读者也许觉得笔者不知所云，这也是笔者第一次读到今天想要介绍的这篇文章时的感受。今天要介绍的这篇文章所要探讨的，是关于海绵与凝胶的问题。海绵与凝胶都是比较常见的吸收液体的材料，在我们的认知里，海绵通常是一种具有较大孔径的多孔材料，而凝胶的孔似乎就要小的多了。抛开对孔径的认知，海绵与凝胶在吸满水后都会变得透明，表观上有时候的确也难以区分。比如下面这张图，你觉得是海绵，还是凝胶？
海绵状凝胶。图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.
来自美国伊利诺伊大学芝加哥分校的Alexander L. Yarin教授与德国拜罗伊特大学的Andreas Greiner教授最近在Angew. Chem. Int. Ed. 上发表论文，首次提出了海绵状凝胶（spongy gel）这一概念。先甭管你是认同他们的概念，我们先来一起读一读这篇论文。
对比与传统的有机凝胶，海绵状凝胶有截然不同的制备方法。传统的有机凝胶是通过“自下而上”的方法构建的，即将有机凝胶因子加入有机溶剂中，有机凝胶因子在溶剂中形成网络结构，从而形成凝胶；而他们提出的海绵状凝胶则是“自上而下”制备而来，即首先将电纺的纳米短纤维堆砌成三维网络结构，再由其吸收有机溶剂而得。
两种制备过程。图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.
这样做的优势在于，凝胶的结构可控性更强，且其对杂质的敏感度有所降低。不过，海绵状凝胶显然不是有机凝胶，前者的构筑单元是纳米纤维，而后者则是有机小分子。
凝胶状海绵形貌。图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.
另一方面，纳米纤维堆砌的结构对溶剂的稳定性也较差，因此在吸收溶剂前，需要用气相沉积法沉积一层聚对二甲苯，以提高纳米纤维海绵的稳定性。海绵表现出疏水性，其接触角在130度以上。随后他们还对水和乙醇在海绵中的蒸发行为进行了研究，表明其对可浸润溶剂乙醇与不可浸润溶剂水的蒸发过程均可用d2蒸发模型描述，且蒸发行为均可视为实时收缩的溶剂团。最后他们对海绵状凝胶进行了流变学测试，测试结果也表明储能模量大于损耗模量，表现出凝胶的性质。
最后，笔者想发表一下自己的看法。实际上，凝胶和海绵有许多独特的区别，这些性质上的差别多是孔径差异所致。比如，海绵通过挤压能够轻易的将吸收的溶剂释放出来，而凝胶则较难通过这种方式释放溶剂。是否可以认为，凝胶是将孔径不断缩小的海绵呢？另一个笔者想提出的观点是，凝胶吸水往往被认为是渗透压所致，而海绵则是表面张力或者说毛细作用的结果。从这一点上来看似乎两者又有很大的区别。那么，读者亲们，你对这事儿怎么看呢？
原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面，或点此查看原文）：
Spongy Gels by a Top-Down Approach from Polymer Fibrous Sponges
Angew. Chem. Int. Ed., 2017, 56, 3285-3288, DOI: 10.1002/anie.201611787
（本文由YHC供稿）