许多生物组织兼具机械强度与刚性，同时具备损伤修复能力，而合成水凝胶此前难以同时实现这两大特性，因传统增韧方法会抑制链/键动态作用从而阻碍自修复。本研究提出一种基于共面纳米限域中聚合物缠结的策略，成功制备出模量达50 MPa、拉伸强度4.2 MPa的高刚度自修复水凝胶。其核心创新在于：将高浓度单体溶液聚合于完全剥离的合成锂蒙脱石（hectorite）纳米片支架中，通过剪切定向形成宏观单畴结构。这种纳米限域效应使聚合物链形成密集缠结网络，既提升力学性能又保留分子链动态性，从而实现高达100%的自修复效率。
该材料具有以下突破性特征：
力学性能：模量较传统自修复水凝胶提升1-2个数量级，接近生物组织水平（如人类皮肤）；
自修复机制：聚合物链的动态缠结特性使其在切割后通过分子重排快速修复，4小时恢复80%-90%，24小时完全修复；
多功能集成：纳米限域结构支持嵌入MXene等胶体材料，赋予红外反射、电磁屏蔽等新功能，并可推广至其他聚合物/溶剂体系；
应用潜力：适用于软体机器人传感器、柔性电子封装、生物医用敷料及3D打印等领域。
该成果发表于《自然·材料》（Nature Materials），为仿生材料设计提供了新范式。#微纳3D打印 #科普 #3D打印 #科研 #水凝胶#可穿戴设备 #柔性电子 #形状记忆高分子 #仿生设计
该材料具有以下突破性特征：
力学性能：模量较传统自修复水凝胶提升1-2个数量级，接近生物组织水平（如人类皮肤）；
自修复机制：聚合物链的动态缠结特性使其在切割后通过分子重排快速修复，4小时恢复80%-90%，24小时完全修复；
多功能集成：纳米限域结构支持嵌入MXene等胶体材料，赋予红外反射、电磁屏蔽等新功能，并可推广至其他聚合物/溶剂体系；
应用潜力：适用于软体机器人传感器、柔性电子封装、生物医用敷料及3D打印等领域。
该成果发表于《自然·材料》（Nature Materials），为仿生材料设计提供了新范式。#微纳3D打印 #科普 #3D打印 #科研 #水凝胶#可穿戴设备 #柔性电子 #形状记忆高分子 #仿生设计
