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（1）基于分子和成设计，精确控制凝胶网络的分子空间结构与功能 （2）发展新型聚合方法，制备超高强度的凝胶，其包括可控点击化学制备规整聚合物凝胶网络：规整高强度水凝胶网络结构、双交联凝胶网络结构、双网络凝胶网络结构、仿生智能凝胶网络结构、组织工程支架网络结构； （3）制备自愈合及催化功能的凝胶网络。包括离子交联或金属配合物制备凝胶：季胺盐水凝胶网络结构、金属配合物水凝胶网络结构。 （4）反应中加工制备凝胶器件。 （5）分子模拟手段构建水凝胶分子构象与宏观性质的关系。