多孔性ハイドロゲルは、調整可能な孔隙、高い比表面積、低密度および可変形性などの利点を有しており、生物医学および柔軟なセンサー分野で広く応用されています。しかし、機械的性能が不足している問題があります。この課題に対処するため、本研究では塩析効果と多重架橋の協同作用に基づく戦略を提案し、高強度かつ高靱性の多孔性ハイドロゲルを調製しました。ガリウム基液体金属（LM）と水媒質間で起こるインサイチオキシド還元反応によって生成される水素ガス駆動システムを用いて迅速に発泡し、多孔構造を形成し、塩析効果に誘導された疎水性会合と動的ホウ酸エステル結合、金属イオン配位結合および水素結合などの多重物理化学的架橋作用と組み合わせて、高強度・高靭性かつ高導電性のLMCNF多孔性ハイドロゲルを調製しました。実験結果は、LM添加量が7.5 wt%、ポリビニルアルコール（PVA）含有量が16 wt%、クエン酸ナトリウム溶液濃度が20 wt%の最適条件下で、LMCNF多孔性ハイドロゲルの引張強度は1009.47 kPa、靭性は1520.6 kJ/m³、破断伸長率は266.06%、電気伝導率は8.39 mS/cmに達し、さらにこのハイドロゲルは圧縮過程で敏感かつ安定で可逆的な抵抗応答を示し、高いひずみ係数（GF最大1.68）と広い作動範囲を有しています。また、優れたサイクル圧縮安定性および疲労耐性を持ち、70%の圧縮ひずみ下で100回のサイクル後も初期形状を回復でき、柔軟電子機器、スマートセンサーおよび健康モニタリングの分野において潜在的な応用価値を示しています。

液体金属;高強度;多孔性ハイドロゲル;塩析;導電性