記者26日從復旦大學獲悉，該校未來信息創新學院教授張榮君團隊和復旦大學附屬口腔醫院主任醫師韋曉玲團隊，從竹籃編織的過程中獲得啟發提出逐步氫鍵調制策略，高效實現了水凝膠傳感性能、環境耐受性和生物相容性的綜合增強，為相關水凝膠性能調控提供了新思路，有望推動水凝膠傳感器在體內/體外監測、人機交互等領域的廣泛應用。相關研究成果發表在最新一期《先進功能材料》上。

在極端環境中，柔性傳感器能大大拓展人類感知信息的邊界，成為守護安全的“科技護盾”。水凝膠傳感器是一類頗具代表性的柔性傳感器，憑借其出色的柔韌性、可調制的物化性能和穩定的生物兼容性，能夠可靠地將外界的拉伸、壓力、溫度等變化轉換為可被探測的信號。但在極端環境下，水凝膠性能易出現下降。如何在保証綜合性能不受損害的前提下，高效調制增強水凝膠性能，是當前研究亟須解決的問題。

得益於竹條的多組分集成及獨特編織過程，竹籃具備出色的功能性。受此啟發，研究團隊提出了一種水凝膠調制策略，並闡釋了逐步氫鍵調制的詳細機制。該調制策略就是將聚乙烯醇、氧化羧甲基纖維素鈉和明膠多組分構成的水凝膠中每個細小微區視為“竹條”。在制備過程中，研究人員先通過氯化鎂的鹽溶效應削弱氫鍵，將“竹條”分散﹔再利用定向冷凍，構建稀疏交聯的“框架”﹔最后通過檸檬酸鈉的鹽析效應，將框架纏繞形成“竹籃”般均勻、致密交聯的水凝膠。

基於該策略，研究團隊能夠在生物相容的低離子鹽濃度下，實現水凝膠性能提升，匹配極端環境下的使用需求。同時，實驗表明在生物體內植入4周后，該水凝膠依舊展現出優異的相容性。