近年来，凝胶材料因其灵活可调的力学特性和丰富的功能，受到了各领域研究者的极大关注。然而，凝胶材料往往因溶剂的迁移而具有较低的稳定性，容易溶胀或干燥变形，已经成为制约凝胶材料深入应用的瓶颈难题。尽管已经开发了多种策略来提高凝胶的稳定性，然而，从热力学角度来看，如果凝胶中溶剂的含量偏离了聚合物的平衡溶胀状态，溶剂将不可避免的发生迁移。因此，若要准确控制凝胶中的溶剂含量，保持高稳定性，需要有效抑制溶剂迁移的动力学过程。
机械互锁作用通过分子结构中的几何关系将不同的分子连接起来，这使得非共价连接的分子，能够保持稳定的聚集状态。西安交通大学明升手机学院“智能高分子”团队吴宥伸副教授和张彦峰教授，从机械互锁超分子原理中汲取灵感，提出了“分子阻塞”超分子机制，利用溶剂分子与交联网状结构之间的尺寸差异带来的阻滞，有效抑制溶剂在凝胶内的迁移。
“分子阻塞”凝胶具有与普通聚合物或弹性体相媲美的卓越稳定性，可储存10个月而无任何形貌或力学性能改变，并能耐受高温烘烤，保持质量和性能的稳定。
基于良好的稳定性，通过精确控制凝胶内溶剂含量，可实现凝胶材料强度、韧性、断裂伸长率等力学特性的连续调控。
同时，“分子阻塞”效应作为一种非共价耗散机制，赋予了凝胶材料独特的粘弹性力学特性，使其具有高阻尼，达到和超过了商业化的聚氨酯和聚脲材料。具有超低模量和超高阻尼的“分子阻塞”凝胶可有效保护鸡蛋从1米高处掉落而不发生破裂，高强度“分子阻塞”凝胶可保护陶瓷装甲经受步枪射击6次而不发生碎裂，充分验证了这一类材料在冲击防护领域的应用潜力。
“分子阻塞”凝胶优异的阻尼抗冲击效果。（论文课题团队供图）
“分子阻塞”超分子作用可有效提升有机凝胶材料的稳定性和机械性能，可望推于多种功能材料的构建，在健康防护等领域具有重要应用潜力。上述研究成果，近期发表于《先进材料》，西安交通大学明升手机学院为第一单位，西安交通大学明升m88学院为合作单位。论文第一作者为明升手机学院吴宥伸副教授，论文通讯作者为明升手机学院副院长张彦峰教授。这一研究受到了国家自然明升体育app基金和西安交通大学分析测试中心的支持。（来源：明升官网明升体育app报 严涛）
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