Strong Tough Conductive Hydrogels via the Synergy of Ion‐Induced Cross‐Linking and Salting‐Out

材料科学 自愈水凝胶 电导率 离子电导率 导电体 盐(化学) 韧性 聚合物 离子键合 离子 化学工程 压力(语言学) 电阻率和电导率 纳米技术 复合材料 电解质 高分子化学 有机化学 哲学 物理化学 化学 工程类 电气工程 语言学 电极
作者
Wei Cui,Yong Zheng,Ruijie Zhu,Qifeng Mu,Xiaoyu Wang,Zhisen Wang,Shengqu Liu,Min Li,Rong Ran
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:32 (39) 被引量:285
标识
DOI:10.1002/adfm.202204823
摘要

Abstract Ion is one of the most common additives that can impart electrical conductivity to insulating hydrogels. The concurrent toughening effect of ions, however, is often neglected. This work reports the extreme toughening of hydrogels via the synergistic effect of cations and anions, without the need for specific structure design or adding other reinforcements. The strategy is to equilibrate a physical double network hydrogel consisting of both multivalent cation‐ and kosmotropic anion‐sensitive polymers in specific salt solutions that can induce cross‐linking and salting‐out simultaneously. Both effects are proven positive to boost the mechanical performance and electrical conductivity of the original weak gel, and result in a tough conductive gel with exceptional physical properties, achieving significant enhancements in fracture stress, fracture energy, and ionic conductivity by up to 530‐, 1100‐, and 4.9‐folds, respectively. The optimal fracture stress and toughness reach approximately 15 MPa and 39 kJ m –2 , exceeding most state‐of‐the‐art tough conductive hydrogels. Meanwhile, a satisfactory ionic conductivity of 1.5 S m –1 is attained. The presented simple strategy is also found generalizable to other salt ions and polymers, which is expected to expand the applicability of hydrogels to conditions involving demanding mechanical durability.
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
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
单词完成签到 ,获得积分10
刚刚
三层楼高完成签到,获得积分10
刚刚
自渡完成签到,获得积分20
1秒前
flac3d完成签到,获得积分10
1秒前
俞孤风完成签到,获得积分10
2秒前
专注的映之完成签到 ,获得积分10
2秒前
able完成签到 ,获得积分10
2秒前
zyq完成签到 ,获得积分10
2秒前
wang完成签到 ,获得积分10
3秒前
淘宝叮咚完成签到,获得积分10
3秒前
嬴政飞完成签到,获得积分10
4秒前
科研通AI6.3应助自渡采纳,获得10
5秒前
winga完成签到,获得积分10
5秒前
美满的机器猫完成签到,获得积分10
6秒前
xiaoqi666完成签到 ,获得积分10
6秒前
小黄完成签到 ,获得积分10
6秒前
7秒前
可乐不加冰完成签到 ,获得积分10
8秒前
王者299星完成签到,获得积分10
8秒前
负责雨安完成签到 ,获得积分10
9秒前
ttttt发布了新的文献求助10
11秒前
regene完成签到,获得积分10
11秒前
duoduozs完成签到,获得积分10
11秒前
小黑完成签到,获得积分10
11秒前
小冯完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
近代完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
14秒前
xjl0263完成签到,获得积分10
14秒前
KKwang完成签到 ,获得积分10
15秒前
123发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
郭郭完成签到,获得积分10
16秒前
JinyangYao完成签到,获得积分10
16秒前
白芷发布了新的文献求助10
16秒前
朴素羊完成签到 ,获得积分10
16秒前
labi完成签到 ,获得积分10
16秒前
17秒前
不安迎海完成签到,获得积分10
18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
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
T/SNFSOC 0002—2025 独居石精矿碱法冶炼工艺技术标准 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6043163
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7803575
关于积分的说明 16238186
捐赠科研通 5188699
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2776681
邀请新用户注册赠送积分活动 1759736
关于科研通互助平台的介绍 1643256