水凝胶的机械强度和刚度较低，难以从模具中脱模，在水凝胶表面构建高纵横比的微结构是一个挑战。在材料科学中，模仿自然界的结构和功能以创造出新的材料或改进现有材料的性能是一个重要的研究方向。
有鉴于此，浙江大学吴子良等人使用软光刻技术制造了一种坚韧的水凝胶，该水凝胶在低温下具有显著增强的机械性能，使得在低温下容易从模具中脱模。
本文要点：
（1）水凝胶的机械性能强烈依赖于温度，其杨氏模量从15°C的8.1 MPa增加到-30°C的821.8 MPa。
（2）水凝胶展现出良好的形状记忆性能，可以通过改变微柱的倾斜角度来调节水凝胶表面形态。基于水凝胶的形状记忆特性，微结构表面的拓扑可以响应性地变化，从而调节物理性能。
（3）水凝胶的润湿性能通过微柱的几何形状和排列进行调节，这影响了水滴滴在表面上的接触角。
（4）通过微柱阵列的设计，水凝胶的粘附性能也可以被调节，这在水凝胶与其他表面接触时表现出不同的粘附强度。
总而言之，本文通过在低温下增强水凝胶的刚度来实现软光刻制造的策略，并指出这种方法可能适用于其他在特定条件下强度和刚度可以显著提高的粘弹性材料。
文章来源：
https://doi.org/10.1002/smll.202308570 |