实现生物相容性、极端环境适应性和优异力学性能的协同作用一直是合成材料开发中的难题。

近日，南京林业大学Yongcan Jin，Bo Jiang，武汉大学Chaoji Chen采用“自下而上”的溶液界面诱导自组装策略，通过构建非共价键合连接网络，开发了一种由壳聚糖-木质素磺酸盐-明胶组成的可压缩、抗疲劳、极端环境适应性、生物相容性、可回收的有机水凝胶。

文章要点

1）乙二醇/水溶剂诱导的木质素磺酸盐纳米粒子在壳聚糖/凝胶网络中起到桥梁的作用，形成多个界面相互作用，可以有效地耗散能量。

2）有机水凝胶表现出高抗压强度（54 MPa）和韧性（3.54 MJ/m3），分别是纯壳聚糖/明胶水凝胶的100倍和70倍，同时具有优异的自恢复和抗疲劳性能。即使承受高达 0.5 的应变并循环 500,000 次，有机水凝胶仍然完好无损。

3）这种有机水凝胶还表现出体内和体外的显著生物相容性、低温环境适应性以及可回收性。这种全天然有机水凝胶为高性能承重材料的开发提供了一条有希望的途径。

参考文献

Gu, Y., Xu, C., Wang, Y. et al. Compressible, anti-fatigue, extreme environment adaptable, and biocompatible supramolecular organohydrogel enabled by lignosulfonate triggered noncovalent network. Nat Commun 16, 160 (2025).

DOI：10.1038/s41467-024-55530-1

https://doi.org/10.1038/s41467-024-55530-1