自发生长水凝胶

近期，北京理工大学宇航学院和南方科技大学机械与能源工程系研究团队合作，成功研制出可自生长和再生长的新型水凝胶。

研究团队将液态金属镓铟合金作为引发剂加入丙烯酰胺单体，使水溶液界面处连续产生自由基，引发界面处单体聚合，生成新型水凝胶。同时，液态金属镓铟合金与水反应生成的氢气使该型水凝胶形成气孔，降低水凝胶密度，从而促进生长出的水凝胶向上移动，并在界面处生长出新的水凝胶。将自生长得到的新型水凝胶添加到丙烯酰胺单体溶液中，水凝胶还可以继续生长，表现出连续再生长的特征。

基于该型水凝胶，研究团队研制出一种高效致动器，实验时不需要任何能量输入，将水凝胶自生长的动力转化为驱动力，成功将特定容器打开，而且其功率密度显著高于其他类型的水凝胶类致动器。据预测，该型水凝胶在软壁攀爬机器人、微型设备、自发致动器等的应用中显示出巨大前景。

超级抗冻水凝胶

近期，浙江大学和北京理工大学研究团队合作，成功研制出超级抗冻水凝胶，该型水凝胶具有致密缠结和强大的相互结合作用，能在室温下保持玻璃态。

该型水凝胶通过两种水前体溶液聚合而成，聚合物链通过密集的纠缠和氢键结合进行物理交联。当温度从50℃下降到-50℃时，凝胶显示出典型的橡胶到玻璃状的转变，在-45℃甚至液氮中依旧保持高透明度，表现出超强的抗冻性。和普通抗冻水凝胶相比，该型水凝胶在低温下保持了较好的延展性。

据预测，超级抗冻水凝胶在光学器件、细胞组织低温保存支架、抗冻涂层等方面有巨大潜力。

水下黏附水凝胶

近期，芬兰阿尔托大学的研究人员成功研制出可切换高效水下黏附水凝胶。通过温控，它可在亲水性和疏水性表面进行可逆地高效切换水下附着力。

该型水凝胶以具有热敏相变功能的水凝胶为材料，在制备过程中去除琼脂糖形成互连的多孔通道，使得水分子能够更有效地进入或离开接触面的交界处，从而大大减少界面水层，提高了水凝胶的黏附性。同时，贯穿整个水凝胶的通道，使得其黏附性不易受到表面损伤的影响。在切换过程中该型水凝胶可以保持为块状固体材料，不会在水中溶解，能重复使用和持续操作。此外，作为软性体块材料，能够容纳大变形和不规则表面，用于易碎物体的黏附和释放。

该型水凝胶可以黏附更重的物体或者在干燥环境下实现切换。据预测，该型水凝胶在软体机器人、外科和生物医学应用方面具有巨大的潜力。