澳门大学孙国星团队 AFM：拉伸取向增强双网络无溶剂深共晶凝胶及应用于人机交互器件

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5.85 MPa ，较对比样品提升 4.3 倍。通过偏振光照片分析裂纹 及应力分布 （图 2e-f ）显示显著差异： 0%M1000 样品在裂纹尖端形成局部沙漏状应力集中区，而 3%M1000 样品呈现全域扩散型应力分布。结合有限元分析 对比样 的 von Mises 应力呈沙漏分布（尖端峰值 26 MPa ），而 3%M1000 样品 von Mises 应力表现为层状扩散，（尖端峰值 62 MPa ，较对 比 样提升 2.4 倍）。通过偏振光照片和有限元分析揭示其增强机制：超长 PAM 链在拉伸时形成取向排列，将裂纹尖端的局部应力传递至整个网络（图 2h ）。动态氢键网络通过可逆断裂耗散能量，同时 PAM 缠结网络阻碍裂纹扩展。这种 “ 整体缠绕增韧 + 长程取向强化 + 短程动态耗能 ” 的协同作用，突破了传统材料强度与延展性的此消彼长规律。

图 1. a ）双网络深共晶凝胶透光率。 b ）提拉 20 kg 重物照片。 c ）不同 PAM 含量的双网络深共晶凝胶应力 - 应变曲线。 d ）不同分子量 PAM 的双网络深共晶凝胶应力 - 应变曲线。 e ）和 f ）样品平均应力与应变值。 g ）和 h) 样品韧性值。

图 2. a ）边缘缺口试样拉伸实验示意图。不同 PAM 含量缺口试样的拉伸应力曲线（ b ）、（ c ）。 d ）胶韧性值对比。 e ）偏振光照片。 f ）偏振光强度分布图。 g ）有限元模拟。 h ）外力作用下的微观结构模型。

图 3. 体感手套 实时控制的仿生机械手。 a ） 信号 – 执行示意图。 b ） 实物图， c ） 模拟电压信号曲线图。

图 4. a ） 接线图 。体感手套精确调控 机械 手指关节弯曲角度，关节弯曲角度分别为： b ） 0° 、 c

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