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有科研報(bào)道制備介紹復(fù)合水凝膠：先采用了全合成的半柔性乙二醇取代的PIC聚合物來制備纖維水凝膠并選擇了三種不同類型的氧化鐵納米棒FeNRs（順磁性FeOOH(F1)、超順磁性 Fe2O3(F2) 和鐵磁性 Fe3O4(F3)）。另可設(shè)計(jì)一個(gè)雙功能間隔基，在一個(gè)末端是多巴胺貽貝粘附基序可以結(jié)合到納米棒表面，在另一個(gè)末端是二苯并環(huán)辛炔(DBCO)基團(tuán)。每個(gè)（平均）FeNR的DBCO基團(tuán)的表面密度為每個(gè)粒子10⁶–10⁷個(gè)基團(tuán)，這使它們成為一種多功能交聯(lián)劑。

通過將預(yù)冷的官能化FeNR水溶液添加到冷的PIC溶液中，然后將混合物快速加熱到所需的交聯(lián)溫度來制備納米復(fù)合水凝膠。當(dāng)溫度超過PIC的凝膠化溫度（T= 18°C）時(shí)，會形成束狀網(wǎng)絡(luò)，并且由于束狀誘導(dǎo)的有效濃度增加，聚合物上的疊氮化物基團(tuán)與FeNRs上的DBCO基團(tuán)之間的點(diǎn)擊反應(yīng)加速。該過程產(chǎn)生交聯(lián)的水凝膠cF1、cF2和cF3。未官能化的FeNR與PIC的復(fù)合材料形成物理混合物pF1、pF2和pF3作為對照。

此外，使用振蕩流變學(xué)研究了復(fù)合材料的機(jī)械性能，結(jié)果表明在沒有直接相互作用的情況下，即使在高FeNR濃度下，F(xiàn)eNR對機(jī)械性能也沒有作用。交聯(lián)凝膠cF1–cF3顯示出非熱的行為，表明網(wǎng)絡(luò)有效交聯(lián)。

納米復(fù)合水凝膠的剛性調(diào)整通過改變粒子上的連接劑濃度以調(diào)整每個(gè)粒子的功能，并相應(yīng)地調(diào)整交聯(lián)密度。隨著FeNRs上的接頭數(shù)量的增加會產(chǎn)生更多的交聯(lián)機(jī)會，交聯(lián)效率和硬化都顯著提高從而產(chǎn)生更穩(wěn)定的水凝膠。增加復(fù)合材料中聚合物-顆粒相互作用的另一種途徑是增加聚合物中互補(bǔ)官能團(tuán)的密度，即疊氮化物基團(tuán)的濃度，隨后聚合物(0.1 wt.%)與FeNRs (0.1 wt.%)的交聯(lián)提供了極高的交聯(lián)和硬化效率，儲能模量增加了相應(yīng)pF2凝膠或純PIC凝膠的約50倍。結(jié)果表明，納米粒子的濃度和交聯(lián)位點(diǎn)是交聯(lián)過程中的關(guān)鍵參數(shù)，最大的機(jī)械效應(yīng)是形態(tài)變化的結(jié)果，可以通過調(diào)整交聯(lián)參數(shù)來調(diào)整。這些見解不僅提供了一種在不影響材料組成的情況下輕松操縱成束水凝膠的機(jī)械性能的途徑，而且更普遍地，還指導(dǎo)了在非常低的聚合物（和納米顆粒）濃度下開發(fā)更硬的納米復(fù)合水凝膠。

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