1. 研究目的与意义（文献综述）

作为一种由水和独特的三维网络交联网络结构组成的智能软材料，水凝胶由于其独特的亲水保水性、生物相容性以及环境响应性等特点，已广泛用于许多领域，如药物输送，组织工程，软骨修复和生物传感器^[1-4]。然而，水凝胶的应用往往受限于其较差的机械性能（强度，韧性，刚度）和自修复能力^[5]。因此，开发具有高机械强度和自我修复性能的水凝胶材料对于实际应用是必需的^[6]。

目前已付出许多努力来开发具有新的微结构和增韧机制的强韧水凝胶，例如双网络水凝胶、纳米复合水凝胶、滑环水凝胶，大分子微球复合水凝胶、四聚乙二醇水凝胶、疏水缔合水凝胶和偶极-偶极或氢键增强水凝胶。其中，双网络（dn）水凝胶已表现出优异的机械性能^[7-8]。

dn凝胶关于从合成方法、网络结构到韧化机制的现有知识主要来自化学交联的dn凝胶。在dn凝胶中具有对比结构的两个网络分别通过共价键交联，且相互穿透使得化学连接的dn凝胶既坚韧又柔软，有与软骨和橡胶相当的韧性。韧化机制主要基于从第一网络中断开的有效耗散能量，保护第二网络，维持压力和储存弹性能量的“牺牲键”^[9]，从而加强凝胶。然而，第一网络的断裂也会导致不可逆的和永久的断裂，使得凝胶难以从损伤和疲劳中修复和恢复。因此，第一网络的内部断裂过程被认为是韧性增强的关键，相对较大的损伤区域在第一网络中形成，而在整个网络中发生宏观裂纹扩展之前第一网络是可以更多的累积损伤的^[10]。

2. 研究的基本内容与方案

本课题研究的内容为：采用简单又快捷的“一锅煮两步”法，以聚乙烯醇(pva)、丙烯酰胺(am)为原料制备全物理交联的聚乙烯醇/疏水改性聚丙烯酰胺（pva/pam）双网络水凝胶，并测试其在不同的pva含量、冷冻/解冻循环次数、疏水单体含量等条件下的机械强度和自愈性能。

本课题研究的目标为：制得的全物理交联的pva/pam dn水凝胶拥有良好的力学强度以及自愈合能力，同时在分析pva含量、冷冻/解冻循环次数、疏水单体含量的变量的过程中，找到最佳配比使水凝胶拥有最好的力学强度，并通过自愈合实验了解水凝胶自愈合的机理及影响因素。

首先，将单体am，疏水单体sma，引发剂kps和表面活性剂sds（包含nacl）溶解在一定浓度的pva水溶液中并加热使am充分聚合，聚合后的疏水改性的pam网络够成dn凝胶的第一网络。随后，所得凝胶经过不同次数的冷冻/解冻循环过程，其产生的pva微晶区作为交联点构成dn水凝胶的第二网络，从而得到全物理交联的pva/pam dn水凝胶。

3. 研究计划与安排

4. 参考文献（12篇以上）

[1] zheng w, liu z, xu f, gao j, chen y, gong j, osada y. in vitroplatelet adhesion of pnaamps/paam and pnaamps/pdmaam double-network hydrogels.macromol. chem. phys. 2015, 216, 641#8722;649.

[2] tian r, shez, wang m, zhou f, liu y, feng q. thermo-sensitive alginate-based injectable hydrogel for tissue engineering [j]. carbohydr. polym., 2012, 87(2): 1515-1521.

[3] luo z, yue y, zhang y, yuan x, gong j, wang l, he b, liu z, sun y,liuj, hu m, zheng j. designer d-form self-assembling peptide nanofiber scaffoldsfor 3-dimensional cell cultures. biomaterials 2013, 34, 4902#8722;4913.