水凝胶

墨水直写3D打印是一种应用广泛的增材制造技术，该方法依赖的墨水成分选择空间大并且制造成本相对低廉。然而，墨水直写方法受制于低打印分辨率，在打印高分辨率的三维结构方面十分困难。

英国剑桥大学生物启发机器人实验室的研究人员创造了一种新的基于水凝胶的皮肤，这种极其柔韧的皮肤使用一系列电极和一种算法重建触觉刺激，让机器人能够检测物体的触觉特性，复制人类的触觉，有望促进软体机器人的开发。相关研究论文刊发于3日出版的《今日材料电子》杂志。

日本理化学研究所（RIKEN）的研究人员开发出一种具有单向排列的氧化石墨烯（GO）纳米片的复合水凝胶材料，该材…

随着人口的增加和污染对淡水资源的影响，清洁水的获取变得越来越紧张。目前正在开发的利用太阳能净化污水的设备每天最多只能产生几加仑的水。但是现在，科学家报告了丝瓜络海绵是如何激发出一种由太阳能驱动的多孔水凝胶的，这种水凝胶有可能净化足够的水来满足人们的日常需求——即使是在多云的时候。

皮肤集成电子为个性化疾病诊疗和人机交互提供了革命性的新范式，特别是在健康监测领域，传感元件与人体皮肤之间的无缝贴合将有效降低接触阻抗，最大限度地减少运动伪影，提高测量精度，从而简化后续数据处理算法，其中厚度低至10微米或以下的超柔性（光）电子器件具备极高的机械顺应性，在皮肤集成系统方面展示出显著的应用潜力。

水凝胶是一种由亲水性聚合物链交联而成的三维网络，具有良好的弹性、生物兼容性及刺激响应性等特点，广泛应用于生物医学、柔性设备、智能器件等领域。近年来，研究人员发现在水凝胶中引入各向异性结构会为其带来一系列新奇的理化特性及应用，如双折射及相应的干涉色。

美国卡内基·梅隆大学工程学院的研究人员开发出一种开源的、可商购的连续纤维挤出机，可增强水凝胶机械性能，使得水凝胶在加载负载时不会轻易破裂或变形，为未来软体机器人的发展铺平了道路。

智能高分子生物材料，尤其是那些具有缺陷适应性和植入人体潜力的材料，是近年来生物医学研究的重点。日前，葡萄牙阿威罗大学的一个研究团队报告了一种通用且简单的方法，可以将非热响应水凝胶转化为具有形状记忆能力的热响应水凝胶系统。

饮用水短缺是世界上许多地方的一个关键问题，而大量的水漂浮在空气中，无法获取，这是一个残酷的讽刺。得克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员现在已经开发出一种含盐水凝胶，可以在相对较低的湿度下从空气中提取大量的新鲜饮用水。

腹腔黏连是一种常见的腹部手术并发症，即使目前流行的腹腔镜手术也存在发生黏连的风险。腹腔黏连可引起慢性腹痛、肠梗阻、女性不育等严重问题。对于已经形成的黏连，只能采用二次手术（黏连松解术）机械剥离黏连组织，但若未经治疗仍然会引起黏连复发，复发率高达80%以上。目前最广泛的预防术后腹腔粘连的方法是使用可吸收的凝胶或薄膜等材料发挥物理屏障作用，但治疗效果并不理想，主要原因是因为忽视了腹膜间皮细胞的间皮-间充质转化与促腹膜愈合在术后腹腔粘连形成的生物学过程中的重要作用。因此，寻找理想的预防腹腔粘连的方法仍是当前临床上亟待解决的问题。

近期，清华大学深圳国际研究生院弥胜利教授、孙伟教授团队设计合成了一种富含赖氨酸的类弹性蛋白多肽，并通过化学法用甲基丙烯酸基团对赖氨酸位点进行共价修饰。赖氨酸作为一种强极性氨基酸，其在决定ELPs的结构与功能方面起着重要作用。为了探究该修饰对ELPs的影响，研究者们首先对其相转变过程进行研究，结果表明随着修饰度的提高，ELPs的相转变温度（Transition temperature, Tt）下降明显。

聚合物水凝胶，作为一类通过化学交联或物理相互作用形成的高分子三维网络，因具有类似于生物组织的高含水量而表现出优异的生物相容性，在组织工程、药物释放、生物传感等领域展现出应用潜力。然而，传统水凝胶的力学性能较差，其实际应用受限。

刺激响应性水凝胶具有优异的生物相容性，并可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。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。

将信息码图案通过激光雕刻技术嵌入水凝胶中，借助水凝胶中荧光分子的AIE效应，在紫外线照射下，信息码图案会清晰地显示出来，从而实现信息储存。未来这种水凝胶有望像硬盘一样存储大容量信息。

《Science Advances》：上海交通大学林秋宁/周广东等构建秒级固化、高强度、高粘附水凝胶实现关节镜水压环境下软骨修复

托木斯克理工大学（俄罗斯托木斯克市）的科学家作为国际团队的一员，发明了一种由食物废料制成的凝胶，它使农业中定点使用化肥和水成为可能。该研究作者称，这种新材料将促进农业产业更加经济和环保。

在进行开胸手术后，心脏上形成的疤痕组织有时会粘在周围的组织上。这种并发症被称为粘连，而一种新的水凝胶可能有助于防止粘连的发生。虽然并不总是一个严重的问题，但心脏粘连会妨碍心脏的正常运作，另外，它们可能使后续的心脏手术无法安全进行。后一个问题尤其适用于儿童，因为随着他们心脏的成长，他们可能需要多次手术。

水凝胶是一类具有亲水基团的三维网络结构聚合物智能材料，在水中可以迅速溶胀并在溶胀状态可以保持大量体积的水而不溶解。由于水凝胶具有良好的生物相容性和生物系统的相似性，被广泛用于伤口敷料、隐形眼镜等日常生活以及组织工程、软机器人等前沿研究。然而，由于水凝胶富含亲水基团，在本征上表现为亲水特性，一般不疏水，因此基本不存在具有疏水特征的纯水凝胶材料。

能源使现代世界运转，但化石燃料的可用性或可持续性限制社会进步。根据最近发表在《自然-可持续发展》杂志上的一项研究，对核电有助于将世界能源供应向碳中和转化的能力感兴趣的研究人员建议从原矿以外的来源提取铀，而选择使用一种能够有效地从海水中 “过滤 “铀的新型水凝胶。

西班牙巴伦西亚理工大学和生物工程、生物材料和纳米医学中心的研究人员开发出一种含硼的海藻酸盐水凝胶，可显著加速新肌肉纤维的形成。

伊利诺伊大学芝加哥分校的研究人员已经开发出了一种新型4D水凝胶–具有随时间改变形状以响应刺激能力的3D材料–可以以预编程或按需方式响应外次变形多次触发信号。