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水凝胶通过离子、分子或颗粒的单向传质实现多领域应用，其内部竞争性结合可集成复杂功能。物质间动态交换实现释放与摄取，功能性可通过调控摄取释放速率增强，这受结合解离速率和物质扩散动力学影响，分别需复杂分子设计和调控水凝胶孔径。 加拿大多伦多大学Eugenia Kumacheva教授团队基于该原理设计了一种具有双重孔径的胶体水凝胶，能精确调控竞争性结合物质的摄取与释放动力学。不同孔径结构分别用于调节物质的扩散行为，通过尺寸匹配和扩散速率差异控制动态交换过程，简化了水凝胶系统设计。该研究发表在《ACS Nano》上，黄宇航为第一作者。
