由三维亲水聚合物网络组成的水凝胶具有良好的生物相容性、柔韧性和高含水率，已被广泛用作烧伤伤口敷料。然而，要成为减轻热损伤的理想伤口敷料，
水凝胶需要具有较高的导热性、优异的机械性能和生物相容性，这很难同时实现。
因此，受到蜘蛛丝多尺度结构的启发，
厦门大学张学骜、西北工业大学陈妍慧、香港中文大学许建斌等
开发了一种分层的水凝胶结构。
这种结构包括氧等离子体处理的石墨烯纤维（OPGFs）和聚（乙烯醇）（PVA）之间的分子级氢键，以及PVA内的分子链，具有PVA基质中纳米尺度的有序晶体域和微米尺度的高定向OPGFs。
本文要点：
（1）采用
磁场、定向冷冻和盐析
处理辅助的OPGFs
制备PVA/OPGFs水凝胶。
（2）分子动力学证明，分层结构降低OPGFs和PVA之间的
界面热阻
；有限元模拟结果表明，在盐析过程中，水凝胶导热率的提高主要是由于PVA的固有导热率增加。
（3）定向的OPGFs创造了定向的热路径；PVA/OPGFs水凝胶的
导热系数
为1.71W/（m·K），比原始PVA水凝胶
高322%
。
（4）PVA/OPGFs水凝胶具有强大的
力学性能
和良好的
生物相容性
，表明其具有作为烧伤创面敷料的巨大潜力。
（5）体内实验表明，PVA/OPGFs水凝胶可快速
减少烧伤伤口的热损伤
，加速愈合。
（6）PVA/OPGFs水凝胶具有良好的
导电性
和优异的
传感能力
，能够监测应力下的运动，并作为电刺激载体，在智能伤口敷料的综合治疗监测方面显示出巨大潜力。
综上，构建多尺度结构的策略扩大了水凝胶在生物热管理中的潜在适用性。
参考资料：
https://doi.org/10.1021/acsami.4c20867
来源：
EngineeringForLife
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