师徒联手！她，师从俞书宏院士，211院长/「国家优青」，新发Nature子刊！

具有高度定向异质结构的天然材料通常既轻质又坚固、既坚硬又韧性，且耐用。对于人造材料，尤其是缺乏高精度结构设计的弱水凝胶而言，非常需要这种多种不相容的机械性能的整合。

2025年1月4日，合肥工业大学从怀萍教授、南方科技大学俞书宏院士在国际知名期刊Nature Communications发表题为《Hierarchically aligned heterogeneous core-sheath hydrogels》的研究论文，Zhao Xu为论文第一作者，从怀萍教授、俞书宏院士为论文共同通讯作者。

从怀萍，合肥工业大学化学与化工学院教授、院长，国家优青（2019）。2004年本科毕业于安徽大学，2009年在中国科学技术大学获得博士学位，导师：俞书宏教授。2009-2010年在丹麦奥胡斯大学从事博士后研究，合作导师：Peter. R. Ogilby教授。2011年加入中国科学技术大学，2013年任职于合肥工业大学。

从怀萍教授的主要研究领域和方向为（1）超弹性复合材料；（2）智能响应/修复/驱动材料;（3）新型有机-无机光电功能复合材料，已在Nat. Commun.、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.、Chem、Chem. Soc. Rev.、 Energy Environ. Sci.、ACS Nano等期刊上发表SCI论文60余篇，4篇ESI Top1%高被引论文,多项工作被国际学术媒体ChemistryViews、Advanced Science News、MaterialsViews等选为研究亮点，论文被他引3500余次。

俞书宏，南方科技大学理学院院长、创新材料研究院院长、化学系/材料科学与工程系讲席教授，中国科学院院士（2019），国家杰青（2003），教育部长江特聘教授（2006），英国皇家化学学会会士（2013）。

1988年本科毕业于合肥工业大学，1991年在上海化学工业研究院获得硕士学位，1998年获得中国科学技术大学博士学位。1999-2001年在东京工业大学从事博士后研究，师从Masahiro Yoshimura教授；随后在德国马普学会胶体与界面研究所工作，合作导师：Markus Antonietti 教授和 Helmut Cölfen 教授；2002年加入中国科学技术大学；现同时任职于南方科技大学。

俞书宏院士长期从事无机材料的仿生合成、组装及功能化应用研究，以通讯作者和第一作者在包括Science、Nature Materials、Nature Nanotechnology等国际刊物上发表学术论文560余篇，研究工作多次被Nature、Science、Scientific American、C&ENs等选为研究亮点，被SCI引用逾8.2万余次，2014-2023年连续入选全球高被引作者。

在本文中，作者展示了通过顺序自组装辅助盐析方法制备的层次化的异质水凝胶，其由致密交联的鞘和排列的多孔核组成，其中纳米原纤维在多尺度上排列。

所制备的水凝胶在已报道的水凝胶、弹性体和天然材料中具有超高的机械性能，其韧性为1031 MJ m^-3、强度为55.3 MPa、应变为3300%、刚度为6.8 MPa、断裂能为552.7 kJ m^-2和疲劳阈值为40.9 kJ m^-2。

此外，由于高度结晶和排列的网络结构，这种韧性且坚固的水凝胶很容易实现稳定的再生和快速粘附。再生试样在10次再生循环后，仍然表现出增强的强度、韧性和抗疲劳性能。

这项工作提供了一种简单的方法来生产具有仿生异质结构和实际应用组合特性的水凝胶。

图1：HHPC水凝胶的设计与制备

图2：HHPC水凝胶的表征

图3：HHPC水凝胶的机械性能

图4：增韧机制

图5：再生与粘附

综上，作者研究了一种具有层次化异质结构的水凝胶，通过顺序自组装辅助盐析法制备出具有高强、高韧、高刚度和抗疲劳性能的水凝胶。该研究团队成功实现了水凝胶的再生和快速粘附，为软体机器人和生物医学等领域的可持续应用提供了新的材料选择。

Xu, Z., Chen, H., Yang, HB. et al. Hierarchically aligned heterogeneous core-sheath hydrogels. Nat. Commun., (2025).

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师徒联手！她，师从俞书宏院士，211院长/「国家优青」，新发Nature子刊！

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