Inspirados en la función de lubricación dinámica de las articulaciones, se han desarrollado numerosos hidrogeles lubricantes biomiméticos sensibles para aplicaciones en la membrana ósea articular biomimética o mecanismos de movimiento. Sin embargo, durante el uso práctico, el desgaste o daños accidentales provocan una disminución significativa en las propiedades mecánicas y de fricción del hidrogel, afectando gravemente la seguridad y la vida útil del material. Por lo tanto, desarrollar un hidrogel con buenas propiedades de auto-reparación y lubricación bajo condiciones de corte dinámico es especialmente importante para diseñar y fabricar articulaciones biomiméticas y componentes de movimiento relacionados con un valor potencial para aplicaciones de lubricación en interfaces biológicas. En este estudio, se construyó un hidrogel semi-transicional FT/OSA-PAM mediante la composición de una red supramolecular no covalente π-π sensible al corte de N-feniloxicarbonilo-L-triptófano (FT) y una red dinámica de Schiff covalente oxidada de alginato sódico/polimero acrilamida (OSA-PAM). Los grupos aldehídos en OSA forman enlaces reversibles de Schiff con grupos amino en segmentos de PAM, otorgando al gel la capacidad de reconstruir la interfaz; el desmontaje de la red supramolecular FT bajo corte provoca una conversión parcial gel-sol, formando una capa lubricante de sol en la superficie para lograr la función de lubricación por corte. Tras el daño del hidrogel, debido al corte débil en la incisión, el sol FT se vuelve a ensamblar mediante interacciones π-π, y junto con los enlaces de Schiff entre los aldehídos en OSA y los amino en PAM, el hidrogel realiza la auto-reparación bajo condiciones de corte dinámico. Este hidrogel semi-transicional muestra una eficiencia de auto-reparación mecánica bajo corte dinámico del (89,51±9,21)%; la función de lubricación reactiva se restaura completamente. Los resultados indican que la estrategia sinérgica entre la interacción supramolecular π-π y los enlaces dinámicos de Schiff proporciona una vía factible para diseñar y preparar hidrogeles lubricantes biomiméticos con alta eficiencia de auto-reparación por corte.

hidrogel semi-transicional;auto-reparación;enlace de Schiff;interacción π-π;respuesta al corte