來自《自然》雜誌
您沒有眼花——您剛才看到一個金屬球從一塊果凍上彈開。但您不會將這種果凍放在雪利酒 trifle 中：它是由馬薩諸塞州劍橋市哈佛大學的材料工程師 Zhigang Suo 和他的同事開發的精密水凝膠1。
水凝膠是一種聚合物網路，可以吸收大量水分形成類似果凍的材料。但大多數水凝膠很容易破碎，而且不拉伸太遠就會斷裂。一些最堅韌的水凝膠用於製造軟性隱形眼鏡，研究人員希望使它們更堅固，用於替代軟骨或作為生長人工器官的支架。
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Suo 的水凝膠由兩種聚合物——藻酸鹽和聚丙烯醯胺的混合物製成。每種聚合物都使用不同型別的化學鍵形成網路：藻酸鹽分子透過離子鍵連線在一起，聚丙烯醯胺分子透過更強的共價鍵連線在一起。當凝膠被拉伸、撞擊或撕裂時，離子鍵可以在整個材料中斷裂和重新形成，將能量分散到更廣泛的區域，並減少共價鍵的不可逆斷裂。共價鍵將材料結合在一起，使其能夠彈回原來的形狀。
單獨來看，這兩種聚合物都可以形成普通的水凝膠——但當它們混合在一起時，得到的材料比其組成部分強大得多。斷裂組合水凝膠所需的能量與天然橡膠相當，為每平方米 9,000 焦耳，並且凝膠可以拉伸到其原始長度的 20 倍而不會斷裂。“你甚至無法用手將其撕開，”Suo 說。