为同时实现水泥材料的多孔有向性和机械性能，近期，东南大学缪昌文院士、周扬副教授和章炜副教授合作提出利用水凝胶填充加冰模板法结合的方式，模仿贝壳珍珠的生物结构，在所产生的水泥-水凝胶复合材料中实现增强韧性。首先用冰模板法构建了一个具有单向孔隙的分层水泥骨架，其中用原位水化法代替了冷冻干燥法，有效地简化了程序。由于水化反应在解冻过程中自动发生，有序的微观结构可以不经冷冻干燥处理而被保留。随后，通过负压浸渍将低粘度的PVA溶液填充到单向孔中，并实施两次冷冻-解冻循环，在原为生成PVA水凝胶。这种高度排列的水泥浆与PVA水凝胶相间的有序微结构，我们实现了水泥基体的韧性增加175倍以上，这是已经报道过的最具韧性的水泥基材料。此外，这种水泥-水凝胶复合材料还表现出低导热性（约为普通水泥的1/10）和低密度、高比强度和自修复性能，皇冠手机登录入口可用于保温、抗震高层建筑和大跨度桥梁。该工作以题为“Multi-layered cement-hydrogel composite with high toughness, low thermal conductivity, and self-healing capability”的文章发表于Naturte Communication上。
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