Tuning structural and mechanical anisotropy of PVA hydrogels

自愈水凝胶 材料科学 各向异性 乙烯醇 复合材料 生物相容性 模数 多孔性 弹性模量 聚合物 光学 高分子化学 物理 冶金
作者
Sidi Duan,Zixiao Liu,Shuwang Wu,Mutian Hua,Ximin He
出处
期刊:Mechanics of Materials [Elsevier]
卷期号:172: 104411-104411 被引量:23
标识
DOI:10.1016/j.mechmat.2022.104411
摘要

Hydrogel materials are widely applicable due to their high water content, biocompatibility, and broad tunability. While the overall mechanical performance of hydrogels can be tuned by methods such as altering the recipe, introducing a secondary network, and adding a post-treatment step, anisotropic mechanical properties with specific anisotropic ratios are not readily achievable. Moreover, the relation between anisotropic structures and the resulting difference in mechanical performance along various directions is not yet clearly understood. In this paper, we fabricated poly (vinyl alcohol) hydrogels with tunable anisotropic ratios of Young's moduli by a bidirectional ice-templating method. Then we characterized the morphologies and mechanical properties in different directions to study the correlation between structure and property anisotropy. An analytical model based on Eshelby's equivalence principle and Mori-Tanaka's mean-field theory was established to predict the anisotropic ratios of the effective moduli for the porous hydrogels, which agrees well with the experimental results. This model reveals the key parameters that govern the degree of anisotropy and has the potential of providing guidance for designing micro-structured hydrogels with specified mechanical properties.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Chris发布了新的文献求助10
刚刚
G18960完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
发发发完成签到,获得积分10
1秒前
徐zhipei完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
烟花应助刘亦菲采纳,获得10
2秒前
boxi发布了新的文献求助10
2秒前
ferayn完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
发发发发布了新的文献求助10
4秒前
eeupy完成签到,获得积分10
4秒前
上官若男应助平安喜乐采纳,获得10
4秒前
奥本海草发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
活泼的曼寒完成签到,获得积分20
5秒前
5秒前
zh_li完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
大个应助XU采纳,获得10
6秒前
田様应助lulu猪采纳,获得10
6秒前
BAGH完成签到,获得积分10
6秒前
英俊的铭应助Chris采纳,获得10
6秒前
7秒前
陈同学完成签到,获得积分10
7秒前
orixero应助布吉岛呀采纳,获得10
8秒前
8秒前
sss完成签到,获得积分10
8秒前
灵巧嚓茶完成签到,获得积分10
8秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
8秒前
哭泣忆文完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
冷静的若冰完成签到 ,获得积分20
10秒前
rgdfgf发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
10秒前
wyr发布了新的文献求助10
11秒前
竹外疏花关注了科研通微信公众号
11秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Social Work and Social Welfare: An Invitation(7th Edition) 410
Medical Management of Pregnancy Complicated by Diabetes 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6056216
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7887807
关于积分的说明 16289972
捐赠科研通 5201605
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2783156
邀请新用户注册赠送积分活动 1765984
关于科研通互助平台的介绍 1646793