在自然界中，水果和蔬菜等各种结构都有一个富含水的核心，被疏水层覆盖，即它们的皮肤。皮肤形成一道屏障，防止外部环境中的化学物质进入核心；同时，表皮也确保了核心中的水分得以保存，不会因蒸发而流失。目前，对于涉及水凝胶的许多应用，特别是在软机器人或生物电子界面等领域，如果凝胶可以包裹在类皮肤材料中，将是有利的。然而，在凝胶周围形成这样的皮肤已被证明具有挑战性，因为皮肤需要是一种疏水材料，具有与亲水凝胶核不同的化学性质。
最近，马里兰大学SrinivasaR.Raghavan教授团队为这个问题提出了一个简单的解决方案，它允许任意成分和几何形状的任何水凝胶被薄而透明的“皮肤”包裹。该合成技术涉及由内而外的聚合，其中聚合的一种组分（引发剂）仅存在于凝胶核心中，而其他组分（单体）仅存在于外部介质中。因此，薄的聚合物层（约10-μm厚）从核心向外生长，整个过程可以在几分钟内完成。团队表明，皮肤的存在可以防止凝胶在水中膨胀和在空气中干燥。同样，凝胶核心中的亲水性溶质被皮肤完全阻止泄漏到外部溶液中，
同时防止刺激性化学物质（例如酸、碱和螯合剂）或有害微生物进入凝胶。皮肤的特性都是可调的，包括它的厚度和它的机械特性。当使用的单体是氨基甲酸乙酯二丙烯酸酯时，所得聚氨酯表层是弹性的、透明的并且可从芯凝胶上剥离。相反，当使用聚乙二醇二甲基丙烯酸酯作为单体时，表皮又硬又脆（玻璃状）。在任何给定的水凝胶周围容易地生长皮肤的能力可能被证明在许多应用中是有用的，例如在保持基于凝胶的电线或电路元件的电气功能方面。相关论文以题为ASimpleWaytoSynthesizeaProtective“Skin”aroundAnyHydrogel发表在《ACSAppl.Mater.Interfaces》上。
水凝胶是水溶胀聚合物网络，具有类似固体的特性。它们出现在不同领域，包括生物医学（例如，作为组织工程的支架）、制药（例如，作为药物输送的基质）以及各种可食用材料处于水凝胶状态的食品工业。最近，水凝胶的新应用出现在软机器人和可以与身体连接的生物医学设备中。在上述许多情况下，水凝胶的效用受到其表面暴露于环境空气时会变干（脱水）的趋势的限制。例如，考虑通常在家庭中作为甜点制作的明胶凝胶(Jell-O)立方体。如果将此凝胶留在台面上，它会在不到一天的时间内明显变干，并会失去质地和味道。同样，图1显示，在实验室中制备为2厘米立方体的丙烯酰胺(AAm)凝胶在17小时内收缩了其原始体积的一半以上。
图1.本研究中概述的方法的自然灵感。(A)具有疏水性表皮（角质层）的水果示例，包括芒果、苹果和番茄。显示了番茄的切开部分，突出了皮肤，这也显示为可剥皮。(B)立方体形状的水凝胶在暴露于环境空气中17小时后明显干燥。但是，如果将相同的凝胶包裹在薄的疏水表层中，则水分损失会大大减少。皮肤薄，有弹性，透明，可以用镊子从凝胶上剥离。
作为对比，请考虑各种水果或蔬菜，其中示例（芒果、橙子和番茄）如图1所示。这些都是软质材料，其中含有大量水分。特别
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