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设计的软材料:非传统的聚合物网络赋予极端的性能( Soft Materials by Design: Unconventional Polymer Networks Give Extreme Properties )
X Zhao X Chen H Yuk S Lin G Parada
水凝胶是渗入水的聚合物网络。动物体内的许多生物水凝胶，如肌肉、心脏瓣膜、软骨和肌腱，具有极其坚韧、结实、弹性、粘附性和抗疲劳等力学特性。这些机械性能对水凝胶的各种应用也至关重要，从药物输送、组织工程、医疗植入物、伤口敷料和隐形眼镜到传感器、致动器、电子设备、光学设备、电池、集水器和软机器人。在过去的几十年里，水凝胶已经得到了大量的发展，但在软材料领域中，一套能够合理地指导使用不同材料和制备方法的水凝胶设计的一般原则仍然是一个核心问题。本综述旨在协同报道：(i)水凝胶实现极端机械和物理性能的一般设计原则，(ii)利用非常规聚合物网络实现设计原则的策略，(iii)水凝胶实现多种机械、物理、化学和生物性能的正交设计的未来方向。由于这些设计原则和实现策略是基于通用聚合物网络的，因此它们也适用于包括弹性体和有机凝胶在内的其他软材料。总体而言，该综述不仅将为软材料的合理设计提供全面和系统的指导，还将引发对一个基本问题的跨学科讨论：为什么大自然选择具有非常规聚合物网络的软材料来构成动物身体的主要部分？
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