异常的结构通常会带来非凡的性能。作为交联的三维聚合物网络，水凝胶可以吸收并保留大量的水。数十年来，这种独特的功能与出色的结构共同吸引了研究人员。

去年中国科学院宁波材料技术与工程研究所的陈涛教授在Materials Horizons撰写了一篇关于仿生低温水凝胶的综述。

该综述介绍了水凝胶具有很多优异的性能，但是于水含量高，水凝胶不可避免地面临着耐低温性差的明显缺点，导致其在低于零温度的温度下丧失了功能。为了确保基于水凝胶的装置在低于零的温度下稳定运行，迫切需要用于防冻功能性水凝胶的稳健策略。人们通过观察生物体，特别是冷血动物，如很多青蛙通过在组织中积聚尿素从而阻碍的冰晶的产生，最终防止被冰冻。受生物体抗冻性的启发，许多研究人员最近报告了仿生抗冻水凝胶的合成策略。基于这些最新进展，这篇综述系统地总结了使水凝胶在寒冷环境中具有柔软性和柔韧性的合成策略，包括盐，醇和离子液体的引入，聚合物网络的改性等。简要介绍每种策略的优缺点，并展示由此获得的凝胶的有趣应用。

该综述系统的总结了一系列的合成方式并罗列出抗冻水凝胶当前的常见应用。最后对目前防冻水凝胶存在的问题也进行了归纳：第一，目前抗冻水凝胶研究的主题是防冻和表面防霜，通过物理方法混合的溶质扩散进凝胶的方法不利于长期使用，因此未来研究的重点之一是如何更好的保留溶质；第二，目前防冻水凝胶通过添加大量的溶质同样会影响凝胶本身的机械性能，因此开发防冻水凝胶的新型合成策略目前的一个重点方向；第三，目前抗冻水凝胶的功能相对简单，开发具有智能化的多功能的水凝胶是未来的研究热门。

原文链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/MH/D0MH01029D#!divAbstract

（林鹏翔）