凝胶

动态交联，韧性跃升：引入锌离子配位木质素纳米颗粒作为动态交联剂，通过金属-配体配位作用增强凝胶网络的动态交联能力，显著提升疏水低共熔凝胶的韧性、能量耗散能力和抗溶胀性能。

其中，凝胶表面的疏水微区能够排斥界面水分、削弱水合层，从而促进凝胶与基底形成牢固的水下界面接触。

在疏水防护机制方面，聚合物网络与金属-酚类络合物共同形成疏水微区，能够破坏凝胶表面的水合层，降低水分子进入网络内部的能力，从而有效阻隔水渗透并保持材料在长期水环境中的结构稳定性。

疏水微区，筑起防水屏障：聚合物网络与金属-酚类络合物协同构筑疏水微区，破坏凝胶表面的水合层，赋予材料优异的水下粘附能力。

因此，Zn@LNP诱导的动态配位增强策略不仅有效提升了凝胶网络的力学稳定性，还赋予材料优异的能量耗散能力、抗疲劳性能和损伤耐受性。

在力学增强与抗溶胀方面，Zn@LNP作为动态牺牲交联剂，通过锌离子与木质素纳米颗粒中的酚羟基形成金属-酚类配位结构，在凝胶网络中构筑动态交联节点。

换句话说，Zn²⁺不仅是简单地混合在凝胶网络，而是在分子尺度上充当连接不同组分的关键纽带，为HEG优异的结构稳定性和综合性能提供了理论依据。

经过纳米化处理后，Zn@LNP呈均匀的准球形形貌，平均粒径约为151.62nm，相比原始木质素约1218.6nm的粒径显著降低，有利于其进一步均匀分散在凝胶网络中。

该设计通过疏水微区、动态配位交联和界面调控的协同作用，有效阻止水分渗入凝胶网络，同时增强材料的机械强度、能量耗散和抗溶胀性能，并改善水下界面接触与粘附。

因此，如何构筑一种在水环境中保持稳定的韧性、界面粘附和应变响应性能的凝胶材料，成为水下柔性电子领域亟待解决的问题。

柔性凝胶材料凭借良好的柔韧性、可变形能力以及对外界刺激的敏感响应，被认为是构筑柔性水下传感器的重要材料之一。

生物质基智能凝胶材料的构建及其在生物传感与可再生能源转换的应用研究。

DPF-Zn@LNP-HEG不仅不怕水，还能在复杂水环境中长期保持稳定，分别将其置于强酸、强碱、NaCl溶液以及天然海水中进行测试，结果显示，经过30天浸泡后，HEG的溶胀率仍控制在约1%以内，其优异的抗溶胀能力主要得益于PEA、TOAB以及Zn@LNP共同构筑的致密疏水网络，Zn@LNP进一步通过氢键、金属配位和π-π堆积诱导形成纳米级疏水微区，像一道道“防水关卡”，不断延长水分子进入凝胶内部的扩散路径。

DPF-Zn@LNP-HEG就像一块能在海水中长期工作的“智能皮肤”，浸泡30天后依然保持稳定的传感性能，拉伸时凝胶内部离子传输受阻，电阻随应变变化，从而能够精准感知不同程度的形变；

SEM观察发现，加入Zn@LNP后，凝胶内部出现大量约100-200nm的均匀纳米颗粒；

其中，PEA中的柔性苯氧乙基侧链既能够调节聚合物链段的柔韧性，又能够与PHDES中的长烷基链产生疏水作用，从而增强网络的疏水性并降低水分子向凝胶内部的渗透。

同时，PEA的引入进一步增强了凝胶内部疏水作用，为构建稳定的疏水网络提供了结构基础。

在疏水防护机制方面，聚合物网络与金属-酚类络合物共同形成疏水微区，能够破坏凝胶表面的水合层，降低水分子进入网络内部的能力，从而有效阻隔水渗透并保持材料在长期水环境中的结构稳定性。

其中，凝胶表面的疏水微区能够排斥界面水分、削弱水合层，从而促进凝胶与基底形成牢固的水下界面接触。