高強度、高模量、高韌性的水凝膠在人造人體承重組織領域具有巨大的應用潛力，但制備具有上述高性能的材料仍然是一個巨大的挑戰。
四川大學秦家強、秦萌等人提出了一種有序到無序（OTD）轉變的結構構建策略，以獲得高強度、高模量和高韌性的水凝膠纖維。
OTD的結構構建策略是指PVA聚合物纖維中分子鏈段通過溶脹和隨后的鹽析處理從有序到無序的轉變，同時仍保持整個聚合物鏈的一般秩序。PVA分子鏈晶粒提供物理交聯以穩定結構。結果表明，水凝膠纖維的斷裂伸長率可達257%）。強度達到190.04MPa，是人體韌帶的4倍多。
模量達到137.31 MPa，與人體韌帶完美匹配，韌性可達100.61 MJ m?3。此外，它在液體環境中具有穩定的力學性能和優異的生物相容性，在人工韌帶領域具有巨大的應用潛力。這種OTD結構構建策略為實現具有所需機械性能的水凝膠纖維提供了一種簡便的方法。
參考文獻：
Y. Chen, X. Sun, L. Luo, H. Li, N. Chen, C. Yan, X. Liu, J. Li, M. Qin, J. Qin, P. Cheng, Super Strong and Tough PVA Hydrogel Fibers Based on an Ordered-to-Disordered Structural Construction Strategy Targeting Artificial Ligaments. Adv. Funct. Mater. 2024, 2415737.
https://doi.org/10.1002/adfm.202415737
