An organo-hydrogel with extreme mechanical performance and tolerance beyond skin

软机器人 材料科学 韧性 断裂韧性 聚合物 断裂(地质) 复合材料 人造皮肤 储能 数码产品 纳米技术 计算机科学 生物医学工程 人工智能 机器人 化学 物理 物理化学 功率(物理) 医学 量子力学
作者
Xinyu Dong,Xiao Guo,Quyang Liu,Haobo Qi,Guijin Zou,Tian Li,Huajian Gao,Wei Zhai
出处
期刊:Materials Today [Elsevier]
卷期号:72: 25-35 被引量:6
标识
DOI:10.1016/j.mattod.2023.11.014
摘要

Soft polymer gels encounter difficulties in meeting the demanding requirements of real-life applications due to the long-standing challenge to reproduce the excellent mechanical properties and multifunctionalities observed in natural soft tissues. Here, a skin-like hierarchically structured organo-hydrogel with an all-around performance that matches and outperforms mammalian skin is reported, including high stretchability of 2227% strain, remarkable strength of 20.78 MPa, record-breaking fracture toughness up to 260 MJ/m3, together with excellent resistance to fracture and fatigue (fatigue threshold over 30.4 kJ/m2), superior long-term stability and tolerance to freezing and elevated temperatures. It also shows high conductivity and excellent electrical sensing capability. The underlying synergistic multi-scale reinforcement mechanisms of the organo-hydrogel are also validated via molecular dynamics simulations and experimental results. Hence, this work formulates a model design applicable to various polymer gels to expand their potential in applications including flexible electronics, multi-functional bionic sensors, energy storage devices and soft robotics.
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
刚刚
kouryoufu完成签到,获得积分10
1秒前
GL完成签到,获得积分10
4秒前
KK发布了新的文献求助10
4秒前
爱做实验的泡利完成签到,获得积分10
4秒前
小小猪发布了新的文献求助20
4秒前
5秒前
6秒前
半芹发布了新的文献求助10
7秒前
文献查询完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
9秒前
dingyanxia完成签到,获得积分20
9秒前
9秒前
Nitric_Oxide给你还要猫怎样的求助进行了留言
10秒前
Violet发布了新的文献求助30
10秒前
盐好香完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
懵懂小尉发布了新的文献求助80
11秒前
晚风发布了新的文献求助10
14秒前
小王完成签到 ,获得积分10
14秒前
15秒前
xmhxpz完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
19秒前
鞑靼发布了新的文献求助10
19秒前
lww完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
KK完成签到,获得积分20
21秒前
赘婿应助落寞白昼采纳,获得10
22秒前
毛毛发布了新的文献求助10
23秒前
心随风飞应助bao采纳,获得50
23秒前
sos完成签到,获得积分10
24秒前
苏格发布了新的文献求助10
25秒前
25秒前
认真路人完成签到 ,获得积分10
25秒前
捞得话完成签到,获得积分10
26秒前
Xue发布了新的文献求助10
28秒前
堪曼凝完成签到,获得积分10
29秒前
可爱的函函应助CHL5722采纳,获得10
31秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
Rechtsphilosophie 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 888
Le dégorgement réflexe des Acridiens 800
Defense against predation 800
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
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 3134791
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2785712
关于积分的说明 7773726
捐赠科研通 2441524
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1297985
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 625075
版权声明 600825