В последние годы пористые гидрогели демонстрируют широкие перспективы применения в области доставки лекарств, тканевой инженерии, гибких датчиков и других областях благодаря своей высоко регулируемой пористой структуре, большой удельной поверхности, низкой плотности и деформируемости. Однако из-за высокой пористости и высокого содержания воды пористые гидрогели часто сталкиваются с недостаточной механической прочностью. Для решения этой проблемы в данном исследовании предложена стратегия, основанная на эффекте антирастворимости и синергии множественных перекрестных связей для изготовления прочных и вязких пористых гидрогелей. Система быстрой пенообразующейся пористой структуры формируется за счёт реакции окислительно-восстановительного восстановления in situ между галлиевым жидким металлом (LM) и водной средой, а также гидрофобных ассоциаций, вызванных эффектом антирастворимости. Под множественными физико-химическими соединениями, такими как динамические борацетатные связи, координационные связи с ионами металлов и водородные связи, был изготовлен LMCNF пористый гидрогель с высокой прочностью, высокой вязкостью и высокой электропроводностью. Экспериментальные результаты показывают, что при оптимальных условиях приготовления с добавлением LM 7.5 вес.%, содержанием полиэтиленового спирта (PVA) 16 вес.% и концентрацией раствора цитрата натрия 20 вес.% прочность на растяжение пористого LMCNF-гидрогеля достигла 1009.47 кПа, вязкость – 1520.6 кДж/м³, удлинение при разрыве – 266.06%, электропроводность – 8.39 мСм/см. Кроме того, гидрогель демонстрирует чувствительный, стабильный и обратимый сопротивлительный отклик при сжатии, имеет высокий коэффициент напряжения (GF до 1.68) и широкий рабочий диапазон, а также отличную циклическую стабильность при сжатии и сопротивление утомлению. После 100 циклов при 70% сжатия он все еще восстанавливает свою исходную форму, что свидетельствует о его потенциале для применения в гибкой электронике, интеллектуальных датчиках и мониторинге здоровья.

жидкий металл; высокая прочность; пористый гидрогель; антирастворимость; электропроводность