Bottlebrush Hydrogels with Hidden Length: Super‐Swelling and Mechanically Robust

材料科学 肿胀 的 自愈水凝胶 复合材料 高分子科学 化学工程 高分子化学 工程类
作者
Claire J. Wang,Foad Vashahi,Ioannis Moutsios,Akmal Umarov,Georgiy G. Ageev,Zilu Wang,Dimitri A. Ivanov,Andrey V. Dobrynin,Sergei S. Sheiko
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
被引量:3
标识
DOI:10.1002/adfm.202410905
摘要

Abstract Hydrogels are explored for applications in agriculture, water purification, and biomedicine, leveraging softness, elasticity, and high water uptake. However, hydrogels are notoriously brittle, especially at high water content. This shortcoming puts the improvement of hydrogel mechanics at the forefront of current research. Yet modern strategies for enhancing gel resilience come at the expense of softness and swelling. This problem is addressed using bottlebrush networks with disentangled strands and hidden length reservoirs, which synergistically enhance gel swelling and robustness while maintaining their softness. Implementing a facile one‐pot synthesis of single‐stranded bottlebrush networks with a relatively hydrophobic poly(2‐hydroxyethyl methacrylate) (PHEMA) backbone and hydrophilic poly(2‐methyl‐2‐oxazoline) (PMOx) side chains, hydrogels are prepared with a modulus below <1 kPa and swelling ratios up to 125 that can withstand up to 10‐fold extension.
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