Graphene Oxide Encapsulating Liquid Metal to Toughen Hydrogel

材料科学 自愈水凝胶 氧化物 石墨烯 聚合物 纳米技术 粘附 微观结构 壳体(结构) 复合材料 延伸率 极限抗拉强度 高分子化学 冶金
作者
Yijie Hu,Hao Zhuo,Yu Zhang,Haihong Lai,Jiwang Yi,Zehong Chen,Xinwen Peng,Xiaohui Wang,Chuanfu Liu,Run‐Cang Sun,Linxin Zhong
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:31 (51) 被引量:117
标识
DOI:10.1002/adfm.202106761
摘要

Abstract Stretchable and tough hydrogels are highly required for various flexible devices. Liquid metal (LM) emerges as an attractive applicant in preparing functional hydrogels due to its unique features. However, the high fluidity of LM and incompatibility between LM and polymer matrix make it hard to fabricate tough hydrogels. Herein, inspired by the function of ligaments in biological structure, graphene oxide (GO) nanosheets are introduced to encapsulate LM droplets. GO nanosheets form strong interaction with both LM and polymer matrix to create a stable shell that prevents LM droplet from fracture and exudation to polymer network. The flexible LM/GO core–shell microstructure avoids phase separation and produces a tough hydrogel with stress of high up to 303 kPa at 1240% elongation. It also shows notch insensitivity and strong adhesion to various surfaces. This study opens the possibility of using LM in stretchable and tough hydrogels.
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