聚甲基丙烯酸（PMAA）作为一种重要的水溶性聚合物，凭借其优异的亲水性、pH响应性和生物相容性，在药物递送、生物传感器、水凝胶和水处理等领域有着广泛应用。然而，传统自由基聚合方法对分子量和结构的控制能力有限，严重制约了材料的最终性能。尽管可逆失活自由基聚合（RDRP）技术能够合成结构明确、低分散度的PMAA，但现有策略大多局限于低分子量，且往往需要高温、强酸性介质、高金属催化剂负载或有机溶剂等苛刻条件。因此，在温和条件下实现高分子量PMAA的可控合成，一直是高分子科学领域面临的严峻挑战

91视频-性视频-国产视频 安泽胜教授团队利用芬顿催化的可逆加成-断裂链转移（RAFT）聚合技术，在温和水相条件下成功合成了分子量高达1700 kg mol^–1的PMAA。这些超高分子量聚合物利用链缠结和氢键的协同作用，形成了强韧的超分子水凝胶，其拉伸强度可达0.16 MPa，断裂应变达2000%，韧性为2.93 MJ m^–3。此外，通过引入PMAA稳定的纳米颗粒（球形或蠕虫状）作为二级物理交联点，能量耗散能力和整体力学性能得到显著增强，与纯超高分子量PMAA水凝胶相比，韧性提高了2.5倍。揭示分子量是此类物理水凝胶力学性能的首要决定因素，构建“链缠结+氢键+蠕虫状纳米粒子”三重协同增韧新机制，并阐明了动态能量耗散的抗疲劳机理，打破了传统物理水凝胶“强度与韧性不可兼得”的难题，制备的水凝胶综合性能可媲美一些复杂双网络化学水凝胶。

图1.芬顿催化RAFT聚合原位制备：(a)超分子PMAA水凝胶；(b)纳米颗粒增强型PMAA水凝胶。

研究亮点：

新方法：将Fenton-RAFT聚合用于合成超高分子量PMAA，条件温和、可控性强。

新理解：揭示了分子量为决定此类物理水凝胶力学性能的首要因素。

高性能：制备的水凝胶综合性能（拉、压、韧）突出，是目前报道的性能优异的物理水凝胶之一。

相关论文以"Mechanically Robust Ultrahigh Molecular Weight Supramolecular Hydrogels Reinforced by Synergistic Chain Entanglement, Hydrogen Bonding, and Nanoparticle Incorporation"为题，发表在Angew. Chem. Int. Ed.上。研究组博士研究生赵越为论文第一作者，安泽胜教授为通讯作者，英国谢菲尔德大学Steven P. Armes教授为共同作者。

论文链接：//onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.5675930