图1. PMAm水凝胶的粘弹性的时盐等效性

图2. PMAm 水凝胶的力学性质随着盐类型的剧烈变化

图3. PMAm 水凝胶在不同盐中的低场核磁数据以及a_salt和1/T₂的相关性。

图4. PMAm水凝胶中的聚合物-水-盐三元相互作用机制。

  为了探索时盐等效原理的普适性，作者进一步探究了聚丙烯酰胺（PAAm）水凝胶在不同盐离子中的粘弹性质，发现PAAm的储能模量和损耗模量对剪切频率的曲线经过平移后也可以叠合到主曲线上，并且平移因子与水的弛豫行为同样存在相关性。但与PMAm水凝胶不同的是，即便在最强的盐析离子作用存在下（比如柠檬酸根），PAAm水凝胶仍没有展现出玻璃态。这可能是由于PMAm的主链α-甲基的疏水作用有助于稳定酰胺之间的氢键，使PMAm发生较深程度的相分离并引起玻璃化，而PAAm不具备此效果。

图5. 不同盐离子处理后的PMAm水凝胶中的摩擦学测试和重塑加工。

  该工作首创性地提出了“时间-盐类型等效“的概念，将胶体化学中的经典现象”Hofmeister效应“和高分子物理中的经典原理”时温等效性“联系在了一起，揭示了时盐等效性的物理起源——聚合物-水-盐三元相互作用，验证了概念的普适性，并基于这一概念探索了水凝胶的功能盐调控和盐加工的可能性。

  以上相关成果发表在Macromolecules上。论文的第一作者为宁波大学2021级硕士研究生金依洁，通讯作者为宁波大学赵传壮教授。该工作受到国家自然科学基金的资助，西安交通大学秦立果副教授为摩擦学测试提供了支持。

  论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.macromol.3c02395