近日，我校国家生物质材料国际联合研究中心、材料与化学工程学院以开云在线平台-开云网页版为唯一完成单位在顶级期刊Nature Communications上发表题为A tough and robust hydrogel constructed through carbon dots induced crystallization domains integrated orientation regulation的创新论文。
论文创新提出了一种基于“碳点诱导结晶域”的新型增强增韧策略，研究利用碳点在聚乙烯醇水凝胶中充当纳米成核位点，形成致密的结晶域，并充当物理交联位点，展现出明显的“钉扎效应”，有效增强了材料的能量耗散并限制了裂纹扩展。制备的水凝胶具有良好的力学性能，抗拉强度可达156 MPa，韧性达225 MJ m-3，同时保持良好的抗膨胀性；其强度和韧性远超弹性体、工程塑料、橡胶、仿生肌腱和人造蜘蛛丝等；且制备方法具有明显的普适性，能够应用于多种类型的碳纳米材料体系。
图1碳点诱导结晶域和超强超韧水凝胶制备策略
图2水凝胶力学性能研究
材料与化学工程学院硕士研究生霍欢鑫和沈经杰老师为共同第一作者，万建勇博士、杨龙研究员和杜官本院士为该论文共同通讯作者。研究得到国家自然科学基金面上项目、云南省院士工作站、云南省基础研究计划重点项目、云南省中青年学术和技术带头人后备人才项目、云南省高层次人才培养支持计划项目、云南省农业联合专项面上项目、云南省开云在线平台-开云网页版厅科学研究基金项目等项目支持。
（文章链接：https://doi.org/10.1038/s41467-025-61535-1）
（来源：材料与化学工程学院/文/图：周晓剑/审核：周晓剑/初审：张冉/复审：冷瑾/终审：柏顺文/责任编辑：张冉）
