这期小编和同志们聊聊水凝胶，是不是都听说过，很好奇，但是不清楚水凝胶到底是什么呢

水凝胶是一种三维亲水性聚合物网络，能吸收并保持大量水分，且具有不溶解的物理或化学交联结构，通俗来说就是“锁水的海绵状聚合物网络”。其原材料多为固体，形成过程是高分子先溶解，再交联成网，最终锁水成凝胶，形态类似果冻。

是不是没有看太懂，简单说果冻和吸水后的纸尿裤都是水凝胶。果冻是通过明胶、卡拉胶等增稠剂吸水实现凝胶，纸尿裤的高吸水树脂吸水后变成凝胶

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具有高含水、高导电、高弹性（可拉伸500%不失真）、高灵敏度（多孔结构离子导电响应快，无疲劳断裂）、生物兼容性好（天然材料植入无刺激，与人体组织力学性能匹配）等特点，即“柔软如组织、灵敏如金属、安全如自体”

（1）医疗与健康

组织工程：3D打印软骨，与软组织/软骨力学性能一致，可促进细胞粘附、增值与分化。

伤口敷料：能止血、抗菌（负载银纳米颗粒）、传感，含氢键可减少失血并加速愈合

术后防粘连：兼具物理屏障、抗炎/抗纤维化及促修复作用。

（2）柔性电子

应用于电子皮肤、可穿戴材料、体内植入材料等

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大部分天然水凝胶（例如胶原、壳聚糖、海藻酸盐等）缺点是力学性能弱、结构单一；优点是高含水、高灵敏、生物相容、高弹性。静电纺丝纤维能提供高比表面积与机械骨架

两者结合后，兼具结构支撑与生物活性等特点，典型应用于伤口敷料和组织工程支架，可促进细胞增殖。也可应用于柔性电子领域，提高材料灵敏性。

（1）层压复合

先静电纺丝得到纳米纤维膜，再在其表面涂覆水凝胶。类似三明治结构

（2）同轴共纺

将水凝胶前驱液作为内层、聚合物作为外层，同轴电纺得到核-壳纤维，再原位交联成凝胶纤维

（3）浸渍法

将静电纺丝纤维膜浸入水凝胶前驱液中，使纤维膜表面和孔隙内都充满水凝胶前驱液，然后通过固化反应形成复合材料

（4）原位聚合法

在静电纺丝过程中，将水凝胶的单体或前驱体与纤维溶液混合纺丝，在电场作用下，纤维成型的同时，水凝胶的单体发生聚合反应

（5）分散混合法

将静电纺丝纤维分散到水凝胶溶液中，通过搅拌或超声使其均匀分布，最后固化成型。例如，采用高速均质机将纳米纤维膜破碎后加入到水凝胶溶液中固化成型

静电纺丝和水凝胶的结合方式和形态比较多样，可以直接通过结构上的结合，例如层压法和分散混合法，也可以通过交联法，例如原位聚合法等

2. 离子触发“部分交联”：混入ppm级交联离子会导致溶剂变粘。

3. 自聚合/自引发：光敏或热敏单体室温见光或升温后发生低度聚合，使溶液变粘。

解决办法：降浓度、缓加料、先加热、后交联

文章中首先制备了聚氨酯纳米纤维，之后通过浸涂法将聚氨酯纳米网与水凝胶溶液结合，制备了约 10 微米厚的超薄纳米网增强水凝胶。文中制备的水凝胶皮肤传感器，可以高质量监测心电图、肌电图等多种电信号，为长期健康监测和早期疾病诊断提供了新方案