Page 48 - 《精细化工》2023年第12期

·2590· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 40 卷

功能结构片段是赋予自愈合凝胶功能性常见策略， 在自愈合凝胶中引入光敏性结构片段拓宽了凝
以适应柔性传感器的发展 [26-28] 。 胶的应用。CHENG 等 [35] 提出了一种光热响应的自愈
具有导电性的自愈合凝胶受到了学者的关注。 合纳米复合凝胶，分别由聚(N-异丙烯酰胺)(PNIPAM)
HUANG 等 [26] 设计了具有多功能的双层结构凝胶 和聚(N,N-二甲基丙烯酰胺)（PDMAA）组成铰链型
（DLH）：由聚丙烯酸（PAA），壳聚糖，Al(NO 3 ) 3 •9H 2 O， 凝胶，GO 和黏土的化学和物理交联使其具有良好
MXene 构建凝胶（PCAM）作为亲水生物黏合层， 的力学性能和自愈合性能。GO 作为吸热剂，具有
3+
MXene 和 Al 提高了凝胶的电导率，但也存在离子 光热特性，在近红外光的照射下，由于各向异性收
泄漏的情况。由硬脂酸（STA）改性的 PCAM 凝胶 缩，凝胶的“铰链”部分向 PNIPAM 层轻微弯曲，
组成的疏水非黏合层。对 STA 表面采用疏水涂层 从而导致流道发生明显的折叠和切换。移光后，凝
改性来封装 PCAM，并且疏水油层可以有效防止凝 胶逐渐恢复并闭合通道，如图 2a 所示。这种兼具光
胶脱水和污染。因此，这种多功能凝胶在水下传感 热响应和自修复的凝胶在软致动器、微流体和微反
和健康监测方面显示出巨大的前景。 应器中具有潜在的应用前景。

图 2 “铰链型”凝胶在近红外（NIR）照射下的变形与恢复（a） [35] ；ACP 凝胶的作用机理（b） [28]
Fig. 2 Deform and recovery of "hinge-type" hydrogel under NIR irradiation (a) [35] ; Mechanism of action of ACP hydrogel (b) [28]

自愈合凝胶的抗冻性是其在极端环境下保持稳 煮”法制备了支链淀粉（AP）-羧甲基纤维素（CMC）
定的工作的重要特征，目前常用的方法是在凝胶中 -聚丙烯酰胺（PAM）多重网络结构的（ACP）凝胶。
加入离子化合物降低水相凝固点或采用醇类等有机 如图 2b 所示，单宁酸（TA）构建分子链之间的多
小分子作水冻结的有效抑制剂或将离子化合物和醇 个氢键，形成紧密交联，使 ACP 凝胶显示出高断裂
类有机小分子同时引入 [36] 。ZHAO 等 [28] 等采用“蒸 伸长率（1090%）和强度、自愈合性能。引入的甘