In Situ and Real-Time Visualization of Mechanochemical Damage in Double-Network Hydrogels by Prefluorescent Probe via Oxygen-Relayed Radical Trapping

自愈水凝胶 化学 均分解 聚合物 脆性 氧气 键裂 光化学 可视化 纳米技术 激进的 高分子化学 复合材料 有机化学 材料科学 机械工程 催化作用 工程类
作者
Yong Zheng,Julong Jiang,Mingoo Jin,Daiyo Miura,Fei-Xue Lu,Koji Kubota,Tasuku Nakajima,Satoshi Maeda,Hajime Ito,Jian Ping Gong
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:145 (13): 7376-7389 被引量:41
标识
DOI:10.1021/jacs.2c13764
摘要

Visualization of mechanochemical damages, especially for those in the molecular-scale (e.g., bond scission in polymeric materials), is of great industrial and academic significance. Herein, we report a novel strategy for in situ and real-time visualization of mechanochemical damages in hydrogels by utilizing prefluorescent probes via oxygen-relayed free-radical trapping. Double-network (DN) hydrogels that generate numerous mechanoradicals by homolytic bond scission of the brittle first network at large deformation are used as model materials. Theoretical calculation suggests that mechanoradicals generated by the damage of the first network undergo an oxygen-relayed radical-transfer process which can be detected by the prefluorescent probe through the radical-radical coupling reaction. Such an oxygen-relayed radical-trapping process of the prefluorescent probe exhibits a dramatically enhanced emission, which enables the real-time sensing and visualization of mechanochemical damages in DN hydrogels made from brittle networks of varied chemical structures. To the best of authors' knowledge, this work is the first report utilizing oxygen as a radical-relaying molecule for visualizing mechanoradical damages in polymer materials. Moreover, this new method based on the probe post-loading is simple and does not introduce any chemical structural changes in the materials, outperforming most previous methods that require chemical incorporation of mechanophores into polymer networks.
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
小鱼完成签到 ,获得积分10
1秒前
7秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
woods完成签到,获得积分10
10秒前
顺利问玉完成签到 ,获得积分10
10秒前
dididi发布了新的文献求助20
11秒前
嗯嗯嗯哦哦哦完成签到 ,获得积分10
27秒前
33秒前
凉面完成签到 ,获得积分10
36秒前
fkdbdy发布了新的文献求助10
38秒前
科研通AI2S应助jinx采纳,获得10
39秒前
午后狂睡完成签到 ,获得积分10
40秒前
47秒前
液晶屏99完成签到,获得积分10
50秒前
54秒前
ShuY发布了新的文献求助10
57秒前
韧迹完成签到 ,获得积分0
1分钟前
ShuY完成签到,获得积分10
1分钟前
mojojo完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
江三村完成签到 ,获得积分10
1分钟前
青山完成签到 ,获得积分10
1分钟前
千玺的小粉丝儿完成签到,获得积分10
1分钟前
wanci应助抗体药物偶联采纳,获得10
1分钟前
桐桐应助抗体药物偶联采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
麦田麦兜完成签到,获得积分10
2分钟前
852应助善良语雪采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
沉静香氛完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
股价发布了新的文献求助30
2分钟前
善良语雪发布了新的文献求助10
2分钟前
爆米花应助股价采纳,获得10
2分钟前
科研通AI5应助zhscu采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
chenxi完成签到 ,获得积分10
2分钟前
善良语雪完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Technical Brochure TB 814: LPIT applications in HV gas insulated switchgear 1000
Immigrant Incorporation in East Asian Democracies 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
A Preliminary Study on Correlation Between Independent Components of Facial Thermal Images and Subjective Assessment of Chronic Stress 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 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3965729
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3510967
关于积分的说明 11155787
捐赠科研通 3245462
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1792981
邀请新用户注册赠送积分活动 874201
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 804247