A universal strategy for decoupling stiffness and extensibility of polymer networks

可扩展性 解耦(概率) 弹性体 聚合物 刚度 天然橡胶 材料科学 模数 聚合物网络 高分子科学 极限抗拉强度 拓扑(电路) 网络拓扑 复合材料 计算机科学 数学 工程类 控制工程 组合数学 操作系统
作者
Baiqiang Huang,Shifeng Nian,Li‐Heng Cai
出处
期刊:Science Advances [American Association for the Advancement of Science (AAAS)]
卷期号:10 (48) 被引量:6
标识
DOI:10.1126/sciadv.adq3080
摘要

Since the invention of polymer networks such as cross-linked natural rubber in the 19th century, it has been a dogma that stiffer networks are less stretchable. We report a universal strategy for decoupling the stiffness and extensibility of single-network elastomers. Instead of using linear polymers as network strands, we use foldable bottlebrush polymers, which feature a collapsed backbone grafted with many linear side chains. Upon elongation, the collapsed backbone unfolds to release stored length, enabling remarkable extensibility. By contrast, the network elastic modulus is inversely proportional to network strand mass and is determined by the side chains. We validate this concept by creating single-network elastomers with nearly constant Young’s modulus (30 kilopascals) while increasing tensile breaking strain by 40-fold, from 20 to 800%. We show that this strategy applies to networks of different polymer species and topologies. Our discovery opens an avenue for developing polymeric materials with extraordinary mechanical properties.
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
欣慰人生发布了新的文献求助10
刚刚
wocala完成签到,获得积分10
刚刚
飞龙爵士发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
浮游应助浮浮世世采纳,获得10
2秒前
在水一方应助局内人采纳,获得10
3秒前
3秒前
4秒前
4秒前
5秒前
斌城完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
drs发布了新的文献求助10
5秒前
lizi发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
GREENP完成签到,获得积分10
7秒前
梅倪发布了新的文献求助10
7秒前
善学以致用应助lmg采纳,获得10
7秒前
范欣雨发布了新的文献求助10
8秒前
M_完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
9秒前
alala发布了新的文献求助10
10秒前
LXR发布了新的文献求助10
10秒前
xiaobai完成签到,获得积分10
10秒前
脑洞疼应助乐观天磊采纳,获得10
10秒前
11秒前
qqqqy发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
fanfanzzz完成签到,获得积分10
12秒前
朽木发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
zhanghw完成签到,获得积分10
13秒前
EvaHo完成签到,获得积分10
13秒前
哭泣的小之完成签到,获得积分10
13秒前
冷傲半邪发布了新的文献求助30
14秒前
dktrrrr完成签到,获得积分10
14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
量子光学理论与实验技术 1000
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.). Frederic G. Reamer 800
Beyond the sentence : discourse and sentential form / edited by Jessica R. Wirth 600
Holistic Discourse Analysis 600
Vertébrés continentaux du Crétacé supérieur de Provence (Sud-Est de la France) 600
Vertebrate Palaeontology, 5th 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 5329006
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4468593
关于积分的说明 13905951
捐赠科研通 4361665
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2395876
邀请新用户注册赠送积分活动 1389356
关于科研通互助平台的介绍 1360146