如果单独来看，两种物质都较为脆弱，例如藻酸盐，延展到原始长度的1.2倍就会发生断裂。但如果按照一种特殊工艺将两种物质以8∶1的比例进行调配后，这一切就会发生变化。从微观上看，这两种物质会结合在一起，构成一种复杂的、相互交叉的网格结构。这种网格状的化学结构能够允许其进行高强度的拉伸而不至发生断裂。合成完成后，水凝胶中的藻酸盐分子之间会形成弱离子键，并在这个过程中捕获水中的钙离子。当凝胶被拉伸时，这些离子键会被拉开，同时释放出钙离子。这时水凝胶便具有了极大的拉伸余地，而聚合物链依然完好无损。与此同时，聚丙烯酰胺链构成的网格结构还会以共价键的方式与藻酸盐紧密固定在一起。这些聚丙烯酰胺网格有助于分散拉力，保证藻酸盐离子键不被拉得四分五裂。

    实验发现，一块完整的这种水凝胶材料可拉伸至原长度的21倍而不发生断裂；即便在部分破损（材料上存在裂缝或小洞）的情况下，它也能拉伸至原长度的17倍。更重要的是，这种水凝胶在多次延展拉伸后仍能保持良好的柔韧性和强度。原因在于，在被拉伸后，只要稍稍放松，藻酸盐离子键与钙离子之间又会重新结合，恢复之前的结构，焕然一新。这一过程还会随着环境温度的升高而加速。

    研究人员称，除人工软骨外，新的水凝胶还可以用于柔性机器人、光学、人工肌肉等领域。下一步，他们将借助一套模型系统，探索这种新材料在力学及其他领域的应用。