Tough bonding of hydrogels to diverse non-porous surfaces

自愈水凝胶 材料科学 韧性 多孔性 复合材料 聚合物 陶瓷 粘附 纳米技术 高分子化学
作者
Hyunwoo Yuk,Teng Zhang,Shaoting Lin,German Alberto Parada,Xuanhe Zhao
出处
期刊:Nature Materials [Springer Nature]
卷期号:15 (2): 190-196 被引量:1040
标识
DOI:10.1038/nmat4463
摘要

A hydrogel-design strategy achieves transparent and conductive bonding of synthetic hydrogels to a variety of non-porous surfaces, with interfacial toughness values over 1,000 J m−2. In many animals, the bonding of tendon and cartilage to bone is extremely tough (for example, interfacial toughness ∼800 J m−2; refs 1,2), yet such tough interfaces have not been achieved between synthetic hydrogels and non-porous surfaces of engineered solids3,4,5,6,7,8,9. Here, we report a strategy to design tough transparent and conductive bonding of synthetic hydrogels containing 90% water to non-porous surfaces of diverse solids, including glass, silicon, ceramics, titanium and aluminium. The design strategy is to anchor the long-chain polymer networks of tough hydrogels covalently to non-porous solid surfaces, which can be achieved by the silanation of such surfaces. Compared with physical interactions, the chemical anchorage results in a higher intrinsic work of adhesion and in significant energy dissipation of bulk hydrogel during detachment, which lead to interfacial toughness values over 1,000 J m−2. We also demonstrate applications of robust hydrogel–solid hybrids, including hydrogel superglues, mechanically protective hydrogel coatings, hydrogel joints for robotic structures and robust hydrogel–metal conductors.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
刚刚
刚刚
1秒前
55155255完成签到,获得积分10
1秒前
个性的振家完成签到,获得积分10
1秒前
可爱的函函应助sdfwsdfsd采纳,获得10
2秒前
3秒前
韩七安发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
yywa发布了新的文献求助10
4秒前
聪明爱迪生完成签到,获得积分10
5秒前
木又应助能干筝采纳,获得10
5秒前
5秒前
汉堡包应助fang采纳,获得10
6秒前
Criminology34应助于庭采纳,获得10
6秒前
Tai发布了新的文献求助10
7秒前
MOOTEA发布了新的文献求助10
7秒前
科研助手完成签到,获得积分10
7秒前
island完成签到,获得积分10
7秒前
自觉寒梦完成签到,获得积分10
7秒前
林狗发布了新的文献求助30
7秒前
8秒前
浮游应助内向问寒采纳,获得10
8秒前
牙牙乐完成签到,获得积分10
10秒前
真实的小伙完成签到,获得积分10
11秒前
斯文败类应助老仙翁采纳,获得30
11秒前
11秒前
11秒前
12秒前
诸茹嫣完成签到 ,获得积分10
13秒前
aaaa完成签到,获得积分10
13秒前
yywa完成签到,获得积分10
13秒前
Owen应助明理的帆布鞋采纳,获得10
15秒前
吱吱吱发布了新的文献求助10
15秒前
852应助牙牙乐采纳,获得10
15秒前
lant0932发布了新的文献求助10
15秒前
撒旦撒完成签到,获得积分10
16秒前
SciGPT应助xh采纳,获得10
16秒前
18秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
19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
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.).. Frederic G. Reamer 1070
Alloy Phase Diagrams 1000
Introduction to Early Childhood Education 1000
2025-2031年中国兽用抗生素行业发展深度调研与未来趋势报告 1000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 891
Historical Dictionary of British Intelligence (2014 / 2nd EDITION!) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5424481
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4538810
关于积分的说明 14163993
捐赠科研通 4455806
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2443899
邀请新用户注册赠送积分活动 1435026
关于科研通互助平台的介绍 1412337