抗冻高分子水凝胶的设计策略及应用进展

摘要

高分子水凝胶具有优异的生物相容性、延展性和变形能力,在诸多领域显示出巨大的应用前景。然而,在低温下水分子冻结,水凝胶会失去其优异的性能。近年来抗冻水凝胶材料受到广大研究者的青睐。文中主要综述了抗冻高分子水凝胶的设计策略与方法,重点介绍了3类抗冻水凝胶,即基于离子水合作用的抗冻水凝胶、基于氢键作用的抗冻水凝胶及基于离子水合与氢键协同作用的抗冻水凝胶,并阐述了抗冻水凝胶材料在软致动器、超级电容器/电池和传感器等领域的应用进展,最后讨论了抗冻水凝胶在未来发展中仍然需要解决的关键性问题和发展方向。