王齐华、王廷梅：4D打印双重刺激响应海藻酸钠水凝胶获新进展

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刺激响应性水凝胶不仅具有优异的生物相容性，还可以感知外界刺激并做出响应，在生物医学领域具有较好的应用前景。但是，目前刺激响应性水凝胶依然存在机械性能差、响应性单一等缺点。因此，制备机械性能优异、多重刺激响应性水凝胶材料尤为重要。
　　近日，中国科学院兰州化学物理研究所先进润滑与防护材料研发中心王齐华研究员、王廷梅研究员带领的团队报道了4D打印双重刺激响应性的海藻酸钠水凝胶。研究人员利用直写式打印机制备了具有高结构精度的海藻酸钠结构，将其分别浸入Ca2+溶液和壳聚糖溶液中，实现了海藻酸钠水凝胶结构的双重收缩形变。
　　该浸泡策略不仅可以实现海藻酸钠结构的双重收缩特性。而且，随着海藻酸钠结构在两种溶液中的不断浸泡，海藻酸钠水凝胶机械性能不断增强，实现了在径向方向重复多次的压缩形变和高度方向高于自身重量361倍重量的支撑。

图1 海藻酸钠水凝胶多重形变示意图

　　相关研究成果发表在《ACS Applied Polymer Materials》（DOI:10.1021/acsapm.1c01034）上。
　　以上工作得到了国家自然科学基金重点项目和中国科学院前沿科学重点研究计划相关项目的支持。


      文章来源：兰州化物所
      王齐华，男，中国科学院兰州化学物理研究所研究员,博士生导师。1990年7月毕业于西北工业大学获工学学士学位，1998年7月于中国科学院兰州化学物理研究所获物理化学理学博士学位。2004年以高级访问学者身份在美国休斯敦大学化学系进行合作研究。现任中国科学院兰州化学物理研究所党委书记、副所长，博士生导师，研究员。国家杰出青年基金获得者，中国机械工程学会摩擦学分会第九届青年工作委员会副主任委员，甘肃省化学会理事，《润滑与密封》杂志编委会委员，《摩擦学学报》杂志编委会委员。目前主要从事的研究领域包括复合材料摩擦学、空间环境材料失效行为和机理研究以及苛刻条件下的润滑材料和密封技术研究。在国内外重要期刊发表论文100余篇。作为项目负责人或主要骨干，先后承担了20多项研究课题；获得国家自然科学二等奖1项、甘肃省科技进步一等奖1项、中科院科技进步一等奖1项，荣获中科院首届刘永龄奖和2006年国务院政府特殊津贴。