比金属还坚固的纤维水凝胶面世，或用于人造关节

一直以来，龚剑萍教授领导的研究团队致力于使用水凝胶制造增强材料——用含有高浓度的水玻璃纤维织物和水凝胶(常用于制作隐形眼镜)制备可弯曲的坚韧材料。制备过程为简单地将织物浸入用于聚合的PA前体溶液中。研究小组通过聚丙烯酸（PA）凝胶（早先开发的一种水凝胶）和玻璃纤维织物（单纤维直径约为10μm）的组合产生了一种强度是碳钢5倍的拉伸材料。研究团队推测，纤维和水凝胶之间以及水凝胶内的动态离子键增加了强度。龚剑萍表示，这是迄今为止人类获得的最坚硬软材料。

他们的研究成果发表在《先进功能材料》期刊上(journal Advanced Functional Materials)。经研究，新型复合材料展示出远高于其单独组成部分的硬度以及弹性，这表明其坚韧性是协同效应的结果。通过比较破坏材料所需能量，研究人员们得出结论：该纤维增强的水凝胶材料比普通的水凝胶坚硬100倍，比普通的玻璃纤维材料坚硬25倍。

新型纤维增强水凝胶与普通水凝胶、玻璃纤维的硬度比较

归功于其良好的坚韧性，纤维增强的水凝胶具备很多潜在应用，比如用作生物材料(如制造承受强负荷张力的人造韧带和肌腱)，尤其是它用作人造关节，比真正的关节还要坚硬。目前，已有多个公司与龚剑萍团队在开发人造软骨方面有合作意向。同时，由于该纤维增强的水凝胶含水量40%，而且非常环保，除了用于制造人造组织，还可以应用在运动服和防护服领域，比如作头盔和防弹衣。

龚剑萍表示，制备该材料的灵感来自于大自然。她说，“每当我看到一朵花从非常坚硬的地面(比如混凝土裂缝)长出来时，我就感到非常好奇，为何如此小而可爱的花朵会有这么大的能量能够破‘硬地’而出。其实，凝胶就好似小花一样，看起来非常柔软、软弱，但是它拥有着巨大力量。”