自2000年以来，科研人员通过引进结构创新和能量耗散机制，比方双网络水凝胶和多级结构水凝胶，显着提升了水凝胶的机械功能。这些高功能水凝胶展示了优异的开裂能量和抗疲惫功能，使得其在高负荷环境下的运用成为可能。现在，通过约二十年的研制，水凝胶的开裂能量和疲惫阈值已达到新的高度，使其在人工软骨等运用中具有极高的潜力。此外，研讨人员还在探究怎么运用生物体系的战略，开发自愈合和各向异性的水凝胶，以习惯杂乱的运用环境
鉴于水凝胶溶胀和溶胀特性的重要性，以及水凝胶在液体介质中处于溶胀平衡状况的实践的需求，北海道大学龚剑萍教授和李薛宇助理教授宣布总述文章，全面概述了耐性水凝胶的规划准则。还提出了取得习惯周围机械环境的自成长和增强水凝胶战略。本文从溶胀（swelling）和脱水（deswelling）的视点探讨了完成高机械功能的规划战略。作者首要运用根本的水凝胶模型来说明分子结构和溶胀或脱水对机械功能的影响，包含弹性模量、延展性、强度、耐性和抗疲惫性。然后，作者评论了取得坚韧水凝胶的首要规划战略，以及开发抗疲惫水凝胶和了解其潜在机制的开展。作者要点介绍了最近开发的具有安排样自成长特性的自增强水凝胶的战略。最终，作者强调了开展非弹性开裂力学理论的挑战和趋势，以捕捉大变形行为和下一代坚韧水凝胶的实践生物运用。相关效果以“Design principles for strong and tough hydrogels”为题宣布在《Nature Reviews Materials》上，李薛宇助理教授一作兼通讯。
龚剑萍，北海道大学教授(Distinguished professor),于浙江大学获学士学位，于日本茨城大学获硕士学位，在东京工业大学取得工学博士学位，然后在北海道大学取得理学博士学位。龚剑萍教授自2003年开宣布双网络(DN)水凝胶并说明其增强增韧机理及2019年发现DN凝胶自成长现象后，“又“献身键”及“自成长”等理论就被大范围的运用于开发网络”高耐性高分子材料。而龚剑萍教授课题组更是将其延伸到软物质研讨的各个详尽区分范畴。已宣布论文及作品600余篇，被引证超越40000次，h因子97。
李薛宇，北海道大学助理教授，2017结业于中国科学技术大学，首要研讨方向为坚韧自修正水凝胶的疲惫和开裂机制。研讨效果屡次宣布在Nature Reviews Materials、 PNAS、Science Advances等世界闻名期刊上。
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