Advanced Lignin‐Based Hydrogels with Superior Stiffness, Toughness, and Sensing Capabilities

材料科学 自愈水凝胶 木质素 韧性 刚度 复合材料 断裂韧性 高分子科学 高分子化学 有机化学 化学
作者
X.Z. Li,Xiangyu You,Xuelian Wang,Jia Kang,Hui Jie Zhang
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/adfm.202415744
摘要

Abstract Hydrogels, known for their 3D polymer networks and high water content, are widely used in applications ranging from agriculture to tissue engineering and soft electronics. However, balancing toughness and stiffness in hydrogels remains a significant challenge due to the inverse relationship between these properties. In this study, a dual‐network hydrogel is developed composed of lignin/poly( N , N ‐dimethylacrylamide) (PDMA) and sodium alginate/Ca 2 ⁺ (SA/Ca 2 ⁺) using a solvent exchange method. This hydrogel incorporates multi‐level energy dissipative structures, resulting in both high stiffness and toughness. Specifically, the DL/S 0.1 Ca 0.5 hydrogel exhibited impressive mechanical performance, including a tensile stress of 3.7 MPa, a tensile strain of 1100%, and a tensile modulus of 8.7 MPa, along with remarkably high toughness of 97,000 J m − 2 and work of extension of 25 MJ m −3 . Additionally, it demonstrates exceptional rupture and collision resistance, outstanding conductivity of 19.7 S m −1 , and high strain sensitivity with a gauge factor up to 7.78. These features highlight its potential for use in extreme sports protection and wearable sensors, representing a significant advancement in the development of multifunctional hydrogels.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
小马甲应助ggb采纳,获得10
刚刚
1秒前
1秒前
隐形曼青应助小月采纳,获得10
2秒前
woobinhua发布了新的文献求助10
3秒前
hhxx发布了新的文献求助10
4秒前
欣慰外绣发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
海藻发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
cuicui发布了新的文献求助20
6秒前
花花发布了新的文献求助10
6秒前
Jasper应助狠毒的小龙虾采纳,获得10
6秒前
qinzx完成签到,获得积分10
7秒前
科研通AI2S应助立方糖采纳,获得10
8秒前
hahaha完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
勤恳友灵发布了新的文献求助30
9秒前
wei发布了新的文献求助10
10秒前
caohai完成签到,获得积分10
10秒前
kk完成签到,获得积分10
10秒前
……发布了新的文献求助30
11秒前
12秒前
12秒前
暗能量发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
小韩完成签到 ,获得积分10
14秒前
15秒前
16秒前
整齐靖儿完成签到,获得积分20
16秒前
千千完成签到,获得积分10
16秒前
李爱国应助123采纳,获得10
17秒前
无限的山水完成签到,获得积分10
17秒前
小月发布了新的文献求助10
17秒前
gg2关注了科研通微信公众号
18秒前
18秒前
18秒前
cqsuper完成签到,获得积分10
18秒前
一一应助Ru采纳,获得20
19秒前
高分求助中
The Data Economy: Tools and Applications 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 800
Essentials of thematic analysis 700
A Dissection Guide & Atlas to the Rabbit 600
Внешняя политика КНР: о сущности внешнеполитического курса современного китайского руководства 500
Academia de Coimbra: 1537-1990: história, praxe, boémia e estudo, partidas e piadas, organismos académicos 500
Revolution und Konterrevolution in China [by A. Losowsky] 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3120530
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2771150
关于积分的说明 7706625
捐赠科研通 2426370
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1288511
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 621036
版权声明 600069