仿生软物质是一种结合了仿生学和软物质科学的跨学科研究领域。它旨在设计、合成和研究具有生物学特性和功能的软性材料，这些材料可以模仿甚至超过生物体内的结构、功能和行为等。我们团队基于多尺度仿生结构的设计，如微观和宏观结构的控制以及多层次结构的调控，开发具有极端力学特性的功能仿生水凝胶软材料。利用3D打印和增材制造等技术手段，实现仿生软材料的可控制备，精密加工和智能制造，从而拓展仿生水凝胶软材料在软体机器人、可穿戴电子设备和柔性电子等领域的应用。

基于各向异性和各向同性仿生层次结构的设计，提出了一种简单而通用的工艺技术，构筑了具有一维取向结构（Adv. Mater. 2021, 33, 2102011）和二维面向各向同性（Adv. Mater. 2022, 34, 2107106，Adv. Mater. 2023, 35, 2207587）的仿生结构水凝胶。构筑的多尺度结构水凝胶展现出优异的水下抗疲劳和抗冲击性等极端力学特性，拓展了水凝胶软材料在水下软体机器人和抗冲击防弹材料等领域的应用。

基于仿生矿化制备策略并结合嵌入式3D打印技术，构建空间自支撑仿生结构，实现仿生水凝胶材料的可控制造并展现出传统均质结构所不具备的力学行为，为仿生超材料的制备提供了新的可能。