施辰昊 王晓东 刘可凡 霍原非 袁勇堂

摘 要：自修复水凝胶根据生物体损伤自愈合原理一定程度上弥补了力学强度低，易发生机械损伤的缺陷，研究者们根据不同的反应原理制备得到自修复水凝胶，前景广泛。本文是对各种自修复水凝胶的分类及机理阐明。

关键词：水凝胶;自修复;分类;机理

引言：

自修复水凝胶是一种被赋予自修复特性的水凝胶，其在受损时能模仿生物体自愈合的原理，进行材料外部或内部的自我修复，一定程度上弥补了水凝胶力学强度低、易发生机械损伤的缺陷，增强材料强度，延长使用寿命。它应用前景廣泛，在医用器械、仿生电子皮肤、可注射水凝胶等方面备受关注[1]。

目前研究者们根据自修复水凝胶依靠可逆键的重新生成和分子链的扩散重排间的协调运作[2]的基本原理，多种方式制备功能性自修复水凝胶，例如：利用Janus纳米片设计海水淡化型自愈合水凝胶，基于黑色素化学设计光热效应型水凝胶等。

自修复水凝胶的研究愈发深入，但缺少对总体自修复机理的整理。本篇综述是对自修复水凝胶的分类和机理这一知识体系进行梳理，对自修复水凝胶进行必要的总结。

自修复水凝胶分类：

1.动态共价键型

1.1酰腙键反应型

由含羰基的醛酮类化合物缩合生成酰腙键（席夫碱反应），侯一凡等[3]以PEG和海藻酸为原料制成动态共价酰腙键，再制备成水凝胶。对其进行pH响应性分析，pH的变化导致正逆反应速率的变化，速率的变化导致正逆反应进行程度的变化，酰腙键的断链与生成，在pH>4下实现水凝胶自修复。