在公司公派留学项目的支持下，公司陈强副教授与美国阿克伦大学郑洁教授合作完成的关于高强度双网络水凝胶的研究工作“A Robust, One-pot Synthesis of Highly Mechanical and Recoverable Double-network Hydrogels Using Thermo-reversible Sol-Gel Polysaccharide”最近在线发表在材料领域著名国际期刊《Advanced Materials》（影响因子IF13.877，SCI一区）（DOI：10.1002/adma.201300817）上。这是公司首次以第一单位在该权威杂志上发表研究成果。众所周知，人体除了骨骼、牙齿和指甲外，其他都是由软组织组成。一些受力的软组织，如软骨，含有75%的水份，但表现出非常优异的机械性能如坚韧、抗冲击、低摩擦等。水凝胶是由亲水性聚合物通过化学或物理交联构成的三维网络。水凝胶与人体软组织的结构和性能相似，使得其有望替代受力软组织使用。然而，人工合成的水凝胶通常凝胶强度低、韧性差，难以满足实际应用的要求。陈强副教授他们的研究利用琼脂的热可逆溶胶-凝胶转变，提出了“一锅煮”法制备高强度可恢复双网络水凝胶的新方法。如图1所示，将所有反应物一次性加入反应器中，只需经过加热-冷却-光聚合过程凝胶就可以成功制备，整个过程只耗时1-2h，无需经过传统工艺的溶胀过程，大大简化了制备工艺，克服了制备该类水凝胶传统工艺的复杂耗时、凝胶成型性差和凝胶软化等诸多缺点。首次成功制备了以中性生物聚合物为第一网络的高强度可恢复双网络水凝胶，凝胶表现出优异的机械性能，可以弯曲、打结、压缩和拉伸而不发生明显破裂，也可以制备复杂精细结构的凝胶制品。更为重要的是，这种“一锅煮”制备双网络水凝胶的方法具有一定的普适性，其他体系如明胶、超分子凝胶和自修复凝胶等都可以作为第一网络。这种方法制备的凝胶兼有优异的高强度、良好的可恢复性能以及简单灵活的制备工艺，使其在软骨修复和替代方面具有很大的潜力。目前，该方法正在申请美国和中国发明专利，随着研究和开发的深入，相信该类凝胶在应用方面也将有所突破。

图1. “一锅煮”法制备高强度可恢复双网络水凝胶及其凝胶样品

该工作感谢河南省教育厅重点项目（No.12B430007和No.13A4300015)、校博士基金（No.648415）和校青年基金（No.Q2013-12A）的经费支持。