Super Strong and Tough Hydrogels Constructed via Network Uniformization of Macromolecular Chains

自愈水凝胶 材料科学 均匀化(概率论) 高分子 纳米技术 高分子科学 高分子化学 计算机科学 生物化学 化学 平衡方程 马尔可夫模型 机器学习 马尔可夫链
作者
Yongbin Xu,Jiji Tan,Weiliang Dong,Yinan Chen,Yishun Wuliu,Wenshuo Xu,Ruixue Wang,G. George Yin,Zhi-Li Zhang,Caizhen Zhu,Jian Xu,Lei Tian
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/adfm.202419161
摘要

Abstract The characteristic of materials with special strength and toughness is distinguished by the uniform arrangement of their multi‐level structures, which is a key factor that significantly affects their mechanical behavior and overall performance. This work explores the challenges and potential solutions to enhance the mechanical properties of hydrogels through the construction of multi‐scale, multi‐layered ordered uniform structures. A novel approach termed macromolecular network uniformization (MNU) that utilizes rotation ice templates to freeze‐cast uniform polymer networks in hydrogels is proposed. By integrating this process with salt‐out densification, hydrogels with exceptional toughness exceeding 350 MJ m⁻ 3 in both x and y directions with super‐high tensile stress (20 MPa) and strain at break (3000%), are obtained. This research effectively addresses the inherent limitation of hydrogel materials, which are primarily composed of hydrophilic polymers, limiting their potential for functional diversity and enhanced performance. To overcome this, the expansion of the hydrogel matrix is demonstrated to include hydrophobic polymers such as polycaprolactone (PCL) and polyacrylonitrile (PAN), thanks to the high solubility of DMSO. The MNU technique effectively produces high‐performance hydrogels with enhanced mechanical properties, increasing substrate diversity and enabling the development of durable hydrogel materials for various applications.
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
小李同学发布了新的文献求助10
1秒前
zyy应助andrewyu采纳,获得10
3秒前
毛豆应助yjy采纳,获得10
5秒前
7秒前
8秒前
lalalahei发布了新的文献求助10
9秒前
Mlh完成签到,获得积分10
10秒前
如意的小土豆完成签到,获得积分10
11秒前
Akim应助雨兰采纳,获得10
13秒前
15秒前
pluto应助热心的花卷采纳,获得10
15秒前
虚幻镜子完成签到,获得积分10
15秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
maox1aoxin应助科研通管家采纳,获得30
15秒前
8R60d8应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
andrewyu完成签到,获得积分10
15秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
8R60d8应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
不配.应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
8R60d8应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
maox1aoxin应助科研通管家采纳,获得30
16秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
8R60d8应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
16秒前
8R60d8应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
清秀的大山完成签到,获得积分10
18秒前
liuy发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
JENNY发布了新的文献求助10
20秒前
123完成签到,获得积分10
20秒前
TTTTTOTOT完成签到,获得积分10
22秒前
24秒前
25秒前
yzy发布了新的文献求助10
26秒前
12121231完成签到,获得积分20
26秒前
洋洋发布了新的文献求助10
28秒前
flysky120发布了新的文献求助10
28秒前
高分求助中
Medicina di laboratorio. Logica e patologia clinica 600
Sarcolestes leedsi Lydekker, an ankylosaurian dinosaur from the Middle Jurassic of England 500
《关于整治突出dupin问题的实施意见》(厅字〔2019〕52号) 500
Language injustice and social equity in EMI policies in China 500
mTOR signalling in RPGR-associated Retinitis Pigmentosa 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
Geochemistry, 2nd Edition 地球化学经典教科书第二版 401
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 3214612
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2863231
关于积分的说明 8137661
捐赠科研通 2529429
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1363668
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 643903
邀请新用户注册赠送积分活动 616437