水凝胶是一种高含水量的高分子材料，这使得水能在其表面容易铺展和吸收，那么如何在这种高含水量的材料表面实现对水的排斥呢？而这又能为传统的水凝胶带来那些改变呢？

生命体的软组织从材料角度看也是一种水凝胶材料，而在这些体系中，细胞膜作为一种脂质组成的疏水界面，能够阻碍细胞内外物质的自由交换。与之相比，人造水凝胶由于其体相和界面均一的亲水性，使得溶液中的物质能够自由的进出凝胶网络。近年来，大部分水凝胶与周围物质交换的研究工作都集中在改变水凝胶三维网络结构和性质，而忽视了对水凝胶界面性质的调控。而细胞膜这种基于疏水作用的扩散阻碍层为我们调控水凝胶的界面输运性质提供了新的思路。

最近，北京航空航天大学刘明杰教授课题组发展了一种具有普适性的水凝胶表面功能化的方法。通过将活性位点引入到水凝胶高分子网络中，利用油水界面的不互溶性，使得接枝反应只能在水凝胶表面发生（图一），从而实现了水凝胶表面超疏水、网络内超亲水的特性(图二)。该超疏水水凝胶可以在不同尺度下抑制凝胶内与环境间的物质交换，这在生物医学、药物输运等领域具有重要的意义与应用前景。相关论文在线发表在Advanced Materials (2016, DOI: 10.1002/adma.201601568)。

图1. 油水界面限域的化学反应

图2. a)修饰后水凝胶表面浸润性由超亲水变成了超疏水的状态, b)这种超疏水状

图3. 水凝胶表面的超疏水层的控释作用，a)抑制物质传输原理的示意图，b)和c)利用预先包附在水凝胶中的荧光素来测试超疏水表面对水凝胶内部物质扩散到周围环境过程的影响，d)和e)利用酶催化反应来测试超疏水表面对水凝胶与周围环境进行物质交换的影响。

————来源：高分子科学前沿