南京林业大学 - 《南京林业大学报》
棉花变身多功能水凝胶，环保又简便
作者：谌红桃 雷浩然
本报讯 棉花也能做成水凝胶？近日，化工学院姚建峰教授团队在化学领域的顶级期刊 《德国应用化学》在线发表研究成果《无机盐诱导的热可逆抗冻纤维素水凝胶》，通过简易方法将棉短绒制造为导电、热可逆、耐低温、可3D打印的水凝胶材料。
水凝胶是以水为分散介质的凝胶。根据合成材料的不同，水凝胶又分为合成高分子水凝胶和天然高分子水凝胶。天然高分子由于具有更好的生物相容性、对环境的敏感性以及丰富的来源、低廉的价格，正在引起越来越多学者的重视。
为什么要用棉花做原材料？“传统的水凝胶一般采用石油基聚合物，作为农林院校的科研人员，我们更愿意从大自然中选择天然的绿色材料。”姚建峰介绍，他们利用无机盐溶液实现对棉短绒纤维素的高效溶解，形成机械性能稳定的水凝胶材料。这种水凝胶制造过程简便，在室温就可操作获得。同时无机盐完全存在纤维素凝胶网络中，不仅不会产生废料，还使产生的水凝胶天然地具有导电和抗冻性质，可谓“一箭双雕”。而以石油基为原材料的传统水凝胶，制作过程中操作复杂，分离要求高，同时会有废料排放。因此，由棉花制造的水凝胶不仅成本低廉，制造过程环保，而且对人体无害，具有良好的生物相容性。
这种由无机盐溶解纤维素产生的新型水凝胶，耐冻能力同样惊人，在零下60℃的低温状态下仍能正常工作。传统水凝胶材料在零度以下难免要 “缴械投降”，变成冰块了。新型水凝胶有着广阔应用前景，可在电子器件、软体机器人、药物释放、电子皮肤等领域大显身手。