健康医学院研究团队在《先进功能材料》（Advanced Functional Materials）期刊上连续发表新成果-德州学院

健康医学院研究团队在《先进功能材料》（Advanced Functional Materials）期刊上连续发表新成果

发布时间：2025-10-31

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近日，健康医学院顾相伶教授团队在智能软物质领域的研究中取得系列进展，相关成果以我校为第一单位和通讯单位连续发表在材料领域TOP期刊Advanced Functional Materials (中科院一区，影响因子19)上。

该团队基于抗衡离子调控策略开发出集功能切换、绿色回收与动态加密于一体的多功能水凝胶。首先设计了海藻酸钠-聚丙烯酰胺双网络结构，引入抗衡离子（Cl⁻/Ac⁻）调控金属离子（Fe³⁺/Ca²⁺）的配位行为。研究结果表明，高电荷密度的Fe³⁺可形成强配位网络，而Ca²⁺的配位动力学则显著受抗衡离子影响：Cl⁻促进快速交联形成致密界面，Ac⁻则实现可控释放构建均匀网络。这一发现突破了传统研究仅关注金属离子属性的局限，为水凝胶性能的精准调控提供了新思路。该成果以我校与山东理工大学联合培养硕士研究生赵可伟作为第一作者，顾相伶教授为通讯作者，“Switchable, Recyclable, and Time-Programmable Hydrogels via Counterion-Engineered Differential Metal-Ion Coordination”为题，于8月7日在线发表（Xiangling Gu*, et al, Adv. Funct. Mate., 2025, e14481）。

近日，该团队提出了一种“醇析效应”的新思路，通过醇-水置换制备了自增强水凝胶，实现了水凝胶新材料的模量可调、高抗冲、可回收以及三重信息加密。将水凝胶浸泡于1,2-丙二醇（1,2-PG）中，调控浸泡时间实现了模量从kPa至MPa的精准调节。通过溶剂置换诱导聚合物链形成纳米级微晶域和多重氢键网络，有效增强了材料的力学性能。置换后的水凝胶展现出卓越的强韧性与抗冲击性能以及优异的抗冻性。此外，所设计的材料可实现模量的“高-低”循环调控，具有良好的可回收性能，契合绿色材料的设计理念。研究团队使用硝酸铈铵溶液，开发了时间/紫外/温度三重响应的集成防伪新方法，用于动态信息隐藏与“阅后即焚”式加密显示。该工作以我校与济南大学联合培养硕士研究生赵相磊作为第一作者，顾相伶教授为通讯作者，10月27日以“Self-Reinforced Hydrogel via Alcohol-Water Exchange: Tunable Modulus, High Impact Resistance, Recyclability, and Triple Information Encryption”为题在线发表（Xiangling Gu*, et al, Adv. Funct. Mate., 2025, e23269）。

相关工作得到国家自然科学基金（(22375028）和山东省自然科学基金（ZR2023QB247）的支持。