自组装的两性离子木质素结构增强了高性能水凝胶的力学性能和粘附性，从而实现了柔性应变传感器的应用

《Biological Psychiatry Global Open Science》：Self-Assembled Zwitterionic Lignin-Induced Joint Enhancement of Mechanics and Adhesion in High-Performance Hydrogels for Flexible Strain Sensors

利用木质素两性离子化处理解决导电水凝胶机械强度与粘附性能矛盾，实现同步提升，真应力达2.34 MPa，峰值粘附强度40.87 kPa。

　　

方大伟|边江平|向玉通|王宇|朱同雷|康颖

中国辽宁省沈阳市辽宁大学化学学院稀有与分散元素研究所，邮编110036

对稳定且精确的传感器的迫切需求凸显了导电水凝胶具备优异机械性能和粘附性能的重要性。然而，由于内部凝聚力和外部粘附力之间存在固有矛盾，同时提升这两项性能仍然具有挑战性。本文提出利用木质素（一种未被充分利用的自然资源）通过两性离子化机制来解决上述设计难题。木质素在发生π–π聚集后，会自组装形成带有苄基三甲铵阳离子的两性离子结构。这种两性离子木质素能够同时促进木质素自身之间的超分子相互作用，以及与聚合物链（聚丙烯酸）和胶质基底之间的相互作用，从而同步增强水凝胶的内部交联性和外部粘附性。值得注意的是，该水凝胶在1597.1%的应变下仍能保持2.34 MPa的显著真实应力，其最大粘附强度达到40.87 kPa。通过实现废弃木质素的再利用，这项工作为未来开发高性能水凝胶开辟了一条新的途径，克服了其中的固有设计矛盾。