已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Polyacrylamide hydrogels. IV. Near-perfect elasticity and rate-dependent toughness

韧性 材料科学 聚合物 弹性(物理) 复合材料 聚丙烯酰胺 高分子化学
作者
Sammy Hassan,Junsoo Kim,Zhigang Suo
出处
期刊:Journal of The Mechanics and Physics of Solids [Elsevier]
卷期号:158: 104675-104675 被引量:28
标识
DOI:10.1016/j.jmps.2021.104675
摘要

A polyacrylamide hydrogel exhibits near-perfect elasticity: its stress-stretch curve is rate-independent and has negligible hysteresis. The near-perfect elasticity results from the large amount of water between the polymer chains. Water has low viscosity and lubricates polymer chains. Here we report that the polyacrylamide hydrogel exhibits rate-dependent toughness when the polymer chains are long. We interpret this finding as follows. Toughness is measured by rupturing a hydrogel containing a precut crack. When the hydrogel is stretched, at the crack tip, some polymer chains slide relative to others. Before a polymer chain breaks, high tension is distributed over a long length of the chain. Breaking the chain releases the energy stored in the long length of the chain. It is this deconcentration of tension that toughens the hydrogel. When the hydrogel is stretched at a high rate, however, the polymer chain at the crack tip does not have time to slip fully, so that the high tension only transmits over a short segment of the chain. Breaking the chain will lead to a lower toughness. Consequently, the toughness decreases as the stretch rate increases. We invoke a shear lag model and find that the toughness scales with stretch rate as Gc ∼ (dλ/dt)−1/4.

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
小巧的诗双完成签到,获得积分10
刚刚
ruru完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
苹果大侠完成签到 ,获得积分10
2秒前
无花果应助Epiphany_wts采纳,获得10
2秒前
所所应助hanhan采纳,获得10
3秒前
wy.he应助风清扬采纳,获得10
5秒前
5秒前
WangAlexander发布了新的文献求助10
6秒前
贾克斯完成签到,获得积分20
6秒前
落后乘风完成签到 ,获得积分10
7秒前
徐先生发布了新的文献求助10
8秒前
香蕉觅云应助等待凡桃采纳,获得10
9秒前
奕霖发布了新的文献求助10
9秒前
科研通AI2S应助含糊的如冰采纳,获得10
10秒前
10秒前
天天发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
1111完成签到,获得积分20
11秒前
CipherSage应助张三毛采纳,获得10
14秒前
14秒前
15秒前
15秒前
乐乐应助陈塘关守将采纳,获得10
16秒前
树新风发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
科研通AI6应助正太低音炮采纳,获得10
17秒前
18秒前
orixero应助明明采纳,获得10
18秒前
安详冰夏发布了新的文献求助10
19秒前
优美紫槐发布了新的文献求助10
20秒前
李飞feifei发布了新的文献求助10
21秒前
明亮豆芽完成签到 ,获得积分10
22秒前
23秒前
Lucas应助戏志才采纳,获得10
23秒前
24秒前
Starara发布了新的文献求助10
24秒前
25秒前
lhm完成签到,获得积分10
25秒前
zheng2001完成签到,获得积分10
26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
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 8000
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
From Victimization to Aggression 1000
Translanguaging in Action in English-Medium Classrooms: A Resource Book for Teachers 700
Exosomes Pipeline Insight, 2025 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5650068
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4779859
关于积分的说明 15051275
捐赠科研通 4809036
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2571942
邀请新用户注册赠送积分活动 1528211
关于科研通互助平台的介绍 1487052