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类似热塑性塑料一样可以被重复加工成各种各样形状的高强度水凝胶有很大的实际应用价值。迄今为止,大部分可再加工的水凝胶都面临着机械性能较差的问题;而且,这些水凝胶的可加工性往往是基于形状记忆效应,而无法真正拥有可重塑成任意形状的能力。从原理上讲,通过可逆键如氢键、离子键和疏水相互作用等物理交联的网络结构可以赋予水凝胶可重复加工特性。因此,本文选取双氢键交联的网络构造出高强度的可塑性水凝胶,并在此基础上用氯化锂(Li Cl)和明胶(Gelatin)对其进行功能化改性。首先,利用N-丙烯酰基甘氨酰胺(NAGA)分子通过光引发自由基聚合制备出一种超分子聚(N-丙烯酰基甘氨酰胺)(PNAGA)水凝胶,水凝胶的网络结构由PNAGA分子侧链双酰胺基序间高度稳定的氢键作用交联而成。所得的PNAGA-30水凝胶(固含量为30%)具备可重复加工能力、高强度(拉伸强度达1.35MPa)和可回收性,拥有类似热塑性塑料的优异特性。同时,通过在密闭的高压反应釜中加热压模或在微波炉中加热注射的方式可以将PNAGA-30水凝胶碎片重新加工成各种形状,例如片状、细丝状、圆柱状或其他复杂形状。重塑后的水凝胶的机械性能与初始样品相当。这种PNAGA0-30水凝胶的可再加工性和优异的机械性能在软制动器、机器人、智能可穿戴设备以及其他承重材料领域中有巨大的潜在应用价值。接着,我们进一步阐述了PNAGA-30水凝胶与氯化锂(Li Cl)的混合物(PNAGA-30&Li Cl)及它们的应用。复合水凝胶PNAGA-30&Li Cl保留了PNAGA-30水凝胶固有的高强度和可塑性的特性。特别地,PNAGA-30&Li Cl水凝胶具有良好的自愈合性,机械性能和导电性能在发生断裂后可实现97%的修复效果,这有助于延长材料的使用寿命。特别地,经修复和重塑后的水凝胶的信号传输能力与初始状态的水凝胶相当。将该水凝胶组装成应变传感器用于监测人体的生理活动,包括大幅度的移动(膝盖、脖子、手肘和手指等)和微小震动如脉搏的跳动,这在机器人、生物医学修复、个人医疗保健监视等方面有潜在应用。最后,通过将PNAGA-30水凝胶与明胶(Gelatin)复合制备出可塑的高强度形状记忆水凝胶PNAGA-30&Gelatin。PNAGA-30&Gelatin水凝胶表现出快速响应温度的形状记忆能力和永久形状的可重新定义。在37℃环境中,PNAGA-30&Gelatin水凝胶中明胶网络的氢键会被逐渐破坏导致胶体发生软化从而赋予水凝胶编写临时形状的能力。当温度进一步提高,PNAGA-30&Gelatin水凝胶发生熔融从而可以重新定义水凝胶的永久形状。而且,PNAGA-30&Gelatin机械性能优异,拉伸强度达1.49MPa,断裂伸长率接近400%;优异的机械性能是形状记忆水凝胶在瘤体栓塞、组织深层止血、智能响应等应用领域必不可少的条件。