中文摘要：

人造水凝胶普遍存在结构不规整、机械性能差的问题，这大大限制了其在生物医学和工业等领域的应用。本项目旨在开发一些新的水凝胶合成方法，制备出一些具有规整网络结构和高机械强度的水凝胶，其中部分还具有环境响应性。我们首先开发了一种采用过氧化的大分子微球作引发剂和交联剂制备具有规整网络结构和很高机械强度的大分子微球复合(MMC)水凝胶的新方法。进一步发现用大分子纳米球、表面活性剂分子所形成的胶束以及线性水溶性高分子链等代替大分子微球也可以制得具有极高机械强度的水凝胶。还制备了具有环境响应性的高强度凝胶，如用N-异丙基丙烯酰胺为单体制备了同时具有温度敏感性和高机械强度的凝胶，在MMC凝胶中引入磁性纳米粒子得到了高强度磁响应性凝胶。我们还发现利用直接辐射聚合交联法可以很容易地得到具有高断裂伸长率的凝胶。首次在海蜇中胶层这种具有规整微结构的天然生物凝胶体系中引入化学凝胶，所得复合凝胶的压缩和拉伸强度均大大高于相应的单一凝胶。通过辐射聚合交联法将均匀碳纳米管结合进化学凝胶中，得到高强度的碳纳米管复合凝胶。这些高强度凝胶可能具有重要的潜在应用价值。