近日，我院于游教授课题组在导电聚合物凝胶材料的研究方面获得新突破，利用正交光化学策略，率先实现了导电聚合物凝胶的快速合成、增材制造与仿生应用。研究成果以《Orthogonal photochemistry-assisted printing of 3D tough and stretchable conductive hydrogels》为题，于2021年4月7日在线发表于国际知名综合性期刊 《Nature Communications》。该研究论文的第一作者和通讯作者单位为西北大学。

　　韧性导电聚合物凝胶材料因其优异的电学性能、良好的力学性能和出色的锁水性能在柔性电子、组织工程、驱动器和超级电容器等研究领域得到了广泛的关注。聚苯胺、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)和聚吡咯等聚合物是该类材料的典型组成部分。借助直接混合、浸泡或是电化学原位聚合的方法可将其引入到水凝胶中，获得导电性能可调的韧性导电凝胶材料。然而，如何实现韧性导电聚合物凝胶的快速、简便、高效制备，并获得具有高精度和复杂三维设计的柔性结构是当前该领域面临的一大挑战。

　　于游教授课题组一直围绕基于快速光化学反应的功能聚合物合成与应用开展研究（Advanced Materials, 2014, 26, 810; Advanced Materials, 2014, 26, 5508; Advanced Materials, 2016, 24, 4926; Chemistry of Materials, 2018, 30, 3752; Polymer Chemistry, 2018, 9, 138; Macromolecular Rapid Communications,2019, 40, 1900441; Chemical Science, 2020, 11, 8224; Nature Communications, 2020, 11, 4694; ACS Macro Letters, 2020, 9, 1681）。针对上述问题，课题组提出了通过正交光化学辅助打印策略实现韧性导电凝胶的“一锅法”制备及其三维复杂结构的一体化成型。这种正交化学策略不仅快速、可控，而且可以同时引发导电聚合物单体的光聚合反应和苯酚偶联反应，从而实现了在短时间内构建多重网络结构导电凝胶，所制备的导电凝胶坚韧、导电、可拉伸且防冻。这种正交光化学辅助打印策略可以无需任何模板即将韧性导电聚合物凝胶材料构造为任意定制化结构。为了进一步证明这种简单且高效的正交光化学辅助打印策略和韧性导电聚合物凝胶材料的优点，研究人员设计并3D打印了导电凝胶阵列和螺旋线，验证了其用于高性能仿生压力传感器和温度响应驱动器的可行性。这种快速、可控的正交光化学辅助打印策略为韧性凝胶材料的进一步发展与应用提供了新的参考路线。

　　我院师资博士后魏洪秋博士为文章的第一作者，于游教授为通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金、博士后科学基金和陕西省自然基金的资助。此外，研究得到了哈尔滨工业大学冷劲松教授、香港理工大学郑子剑教授、西安交通大学郭保林教授和西北工业大学李鹏教授的大力支持。