采样材料作为离子迁移谱、质谱、红外光谱、表面增强拉曼等痕量检测方法的基础，其采样效率能够直接决定检测成败。目前，常用的采样材料为棉纤维、芳香聚酰胺纸、尼龙包覆玻璃纤维等，由于粘附力弱和接触面积小，采样效率均低于1%。为了提高采样效率，目前主要有两种策略：i）通过化学修饰、拓扑化、集成粘附层方式处理采样材料表面，增加其与目标物的粘附力；ii）通过湿化采样材料，增加其与目标物的接触面积。然而，第一种策略的提升效果非常有限；第二种策略缺乏普适性，甚至能够损坏被采样的基底。“他山之石，可以攻玉”，可逆粘附水凝胶的出现为采样材料领域的发展带来了新的思路，这是由于其既具有现有两种策略的优点，如易于修饰的表面基团、可控的溶剂加载等，又具有柔性和机械强度的完美结合。然而，迄今为止，以水凝胶为基础设计的采样材料未见报道。

  近日，中国科学院新疆理化技术研究所窦新存研究员团队报道了一种用于高效采样的可逆粘附水凝胶定向设计策略，即以氢键、配位键和动态共价键实现水凝胶对不同基底的粘附，以双网络结构保障水凝胶的机械性能和可逆粘附性能。在此基础上，通过在水凝胶中加载比色试剂构筑采样和比色一体化的传感平台，实现了对痕量典型制式爆炸物（TNT和DNT）和非制式爆炸物（S）的现场可视化检测。

图2 PAA/PVA-B双网络水凝胶的粘附机理及性能

  该研究创新性地将水凝胶引入采样领域，定向设计合成了适用于采样的可逆粘附水凝胶，不但具有良好的可逆粘附能力，而且可以实现对可疑场景的采样和检测一体化，为采样材料的设计与开发提供了新思路。

  原文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.140493

作者简介：

  窦新存，中国科学院新疆理化技术研究所研究员，入选国家万人计划-青年拔尖人才（2019年）及科技创新领军人才（2022年）。现任新疆爆炸物安全科学自治区重点实验室主任、新疆危爆品防控工程技术研究中心主任，兼任易制爆危险化学品国家市场监管重点实验室学术会员会主任、中国兵工学会防爆安检专业委员会委员、中国仪器仪表学会理事等。迄今，以第一/通讯作者在Adv. Mater.、Angew. Chem. Int. Ed.、Nano Lett.、Adv. Funct. Mater.、Adv. Sci.、Small等期刊发表SCI文章70余篇，授权中国发明专利40余项，研制原创装备10余种，部分实现转化，并入选国家“十三五”科技创新成就展。第一完成人获新疆科技进步一等奖，获新疆“最美科技工作者”等荣誉。