Inspiré par la fonction de lubrification dynamique des articulations, de nombreux hydrogels lubrifiants bio-inspirés réactifs ont été développés pour des applications dans la membrane osseuse biomimétique ou les mécanismes de mouvement. Cependant, lors de l’utilisation pratique, l’usure ou les dommages accidentels entraînent une dégradation significative des performances mécaniques et de frottement de l’hydrogel, ce qui affecte gravement la sécurité et la durée de vie du matériau. Par conséquent, développer un hydrogel présentant de bonnes capacités d’auto-réparation et de lubrification sous conditions de cisaillement dynamique est particulièrement important pour concevoir et fabriquer des articulations biomimétiques et des composants mobiles pertinents avec une valeur potentielle pour des applications de lubrification à l’interface biologique. Cette étude a construit un hydrogel semi-transitionnel FT/OSA-PAM en combinant un réseau non covalent supramoléculaire π-π réactif au cisaillement de N-phthaloylméthoxycarbonyl-L-triptofane (FT) et un réseau dynamique covalent de Schiff basé sur l’oxydation de l’acide alginique/de polyacrylamide (OSA-PAM). Les groupes aldéhydes dans l’OSA forment des liaisons de Schiff réversibles avec les groupes amines dans les segments PAM, conférant au gel la capacité de reconstruction de surface ; le désassemblage du réseau supramoléculaire FT sous cisaillement provoque une conversion partielle gel-sol, formant une couche lubrifiante en sol à la surface pour réaliser la fonction de lubrification par cisaillement. Après endommagement, en raison du cisaillement faible dans l’incision, les sols FT réassemblent de nouveau par interactions π-π et, conjointement avec les liaisons de Schiff entre les aldéhydes dans OSA et les amines dans PAM, l’hydrogel obtient une auto-réparation sous cisaillement dynamique. Cet hydrogel semi-transitionnel présente une efficacité d’auto-réparation mécanique sous cisaillement dynamique de (89,51±9,21)% ; la fonction lubrifiante réactive est complètement restaurée. Les résultats de cette étude indiquent que la stratégie synergique entre les interactions supramoléculaires π-π et les liaisons de Schiff dynamiques offre une voie faisable pour concevoir et fabriquer des hydrogels lubrifiants biomimétiques à haute performance d’auto-réparation sous cisaillement.

hydrogel semi-transitionnel;auto-réparation;liaison de Schiff;interaction π-π;réactivité au cisaillement