Hydrophilic/Hydrophobic Heterogeneity Anti-Biofouling Hydrogels with Well-Regulated Rehydration

自愈水凝胶 生物污染 材料科学 纳米技术 化学工程 高分子化学 化学 生物化学 工程类
作者
Xin Su,Dezhao Hao,Xiuqi Xu,Xinglin Guo,Zhengning Li,Lei Jiang
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:12 (22): 25316-25323 被引量:75
标识
DOI:10.1021/acsami.0c05406
摘要

Hydrogels, as a representative of soft and biocompatible materials, have been widely used in biosensors, biomedical devices, soft robotics, and the marine industry. However, the ir-recoverability of hydrogels after dehydration, which causes the loss of original mechanical, optical, and wetting properties, has severely restricted their practical applications. At present, this critical challenge of maintaining hydrogels' accurate character has attracted less attention. To address this, here we report a hydrogel based on synergistic effects to achieve both well-regulated rehydration and deswelling properties. The hydrogel after dehydration can quickly restore its original state both on the macro- and microscale. In addition, the hydrogel has excellent mechanical stability after several dehydration–rehydration cycles. All of these properties offer a possibility of water condition endurance and increase the service life. The robust property is attributed to the hydrophilic–hydrophobic and ionic interactions induced by the synergy of hydrophilic/oleophilic heteronetworks. Moreover, zwitterionic segments as hydrophilic network play a vital role in fabricating anti-biofouling hydrogels. The durable and reusable hydrogel may have promising applications for biomedical materials, flexible devices, and the marine industry.
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