卡内基梅隆大学的化学家开发出两种新的方法来表征三维大孔水凝胶，这是一种非常有希望被开发可用于催化剂，化学探测器，组织工程支架和吸附剂的碳捕获“智能”响应的材料。

卡耐基梅隆的研究人员，教授Krzysztof ·Matyjaszewski发表了他们的结果在5月发行的《Advanced Science》杂志上，文章作为杂志的封底。他们的研究结果是高分子科学领域，拥有悠久历史的Matyjaszewski实验室的最新突破。

该3DOM水凝胶含有互连孔大小均匀的网络。这些孔的配置可以使材料保持大量的液体，并影响材料的特性。

然而，虽然这些材料使用的是称为胶体晶体模板工艺制成，而且工艺简单容易，其性质使得科学家难以表征3DOM水凝胶的确切内部结构。

“这些使材料变得非常有用的多孔结构，也同时让他们如此难以表征，”Matyjaszewski实验室的博士生Hongkun He说。 “这些毛孔可以容纳大量的水，但如果你移除这些水进行研究，毛孔会崩溃，你无法映射他们。”

他和他的合作者们能够采用间接电子显微镜法表征3DOM水凝胶。他们把水凝胶浸泡在交联剂中，交联剂会创建初始3DOM结构的刚性逆向复制品。然后他们使用扫描电子显微镜（SEM）来照取逆副本的部分表面。

研究人员还发现，他们能够给水凝胶补充水分，这证明了材料的形状记忆特性，这是创造智能材料的关键性能。

他也是能够使用纳米级分辨率的X射线显微镜（ZEISS Xradia 800超），解决水合3DOM凝胶结构。该技术是无创和无损的，使研究人员能够可视化水凝胶在环境条件下的3个维度。

“这标志着第一次，我们已经能够视觉化这种材料中的可逆多孔结构，”J.C. Warner大学的自然科学教授，Matyjaszewski说。 “定义好的3DOM水凝胶提供了各种各样的功能性材料的通用平台。”

研究人员认为，他们为3DOM水凝胶开发的简单而有效的结构表征方法，会推进材料的研究。他们已经能够通过与有机化合物和聚合物接枝，作出进一步化学修饰的3DOM水凝胶的孔。这个过程将允许他们使用水凝胶作为“干凝胶”，它可以演变成带有编程特性和功能的材料，例如响应材料，有机无机复合材料和生物活性水凝胶消化或生物（宏观）分子的分离。