龚剑萍：新型增强纤维复合水凝胶强度为钢的5倍

日本北海道大学（Hokkaido University）的一个科研小组开发出了强度为钢的5倍的新型水凝胶复合材料，“增强纤维软性复合材料（"fiber-reinforced soft composites）”将水凝胶和编织纤维织物（woven fiber fabric ）混合，使得其兼具水凝胶材质的泛用性，又具备高强度。

水凝胶是由亲水性聚合物链（hydrophilic polymer chains）组成，其九成组分为水，其坚固性和耐久性能有不足，但研究者通过在其中增加玻璃细纤维，成功地开发出了一种坚固、可弯曲又耐磨损的材质。据研究小组称该凝胶是由带负电荷的单体与带正电荷的单体共聚得到聚两性电解质水凝胶。反应后由于凝胶内部存在大量离子键，使它具有强韧性并且具备能够自我修复的特性。此次将聚两性电解质水凝胶与玻璃纤维复合后，生成的材料的强韧性是聚两性电解质水凝胶的100倍，是玻璃纤维的25倍。龚教授和北海道大学的教授们认为是聚两性电解质水凝胶与纤维间生成的大量离子键使新材料变得更有强韧性。

北海道大学研究员Jian Ping Gong教授称，"这种环保型纤维增强水凝胶含水量为40％"，由于它的可靠性、耐用性和灵活性而具有多种潜在的应用。除了时尚和制造用途，它可以用作承受强负荷张力的人工韧带和肌腱。

龚剑萍 北海道大学教授

1983年中国浙江大学毕业后，1991年在茨城大学研究生院理学研究科高分子化学专业完成了研究生课程，1993年在东京工业大学研究生院综合理工学研究科材料科学专业完成了博士课程。先后在北海道大学理学部担任助手、助教授、大学院理学研究科教授，2010年4月担任尖端生命科学研究院教授。2005年担任浙江大学准会员教授。在加入“ImPACT”之前也多次在科学技术振兴机构（JST）的研究推动事业中担任过研究员，并且取得了重大的成果。

参考文献：Huang Y, King D R, Sun T L, et al. Energy‐Dissipative Matrices Enable Synergistic Toughening in Fiber Reinforced Soft Composites[J]. Advanced Functional Materials, 2017.DOI：10.1002/adfm.201605350

来源：综合 客观日本 cnBeta.com 报道

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