Dual-ionic hydrogels with ultralong anti-dehydration lifespan and superior anti-icing performance

自愈水凝胶 脱水 材料科学 化学工程 霜冻(温度) 相对湿度 湿度 蒸发 结冰 离子键合 干燥剂 复合材料 纳米技术 化学 高分子化学 气象学 离子 有机化学 生物化学 物理 工程类
作者
Tong Li,Ke Xu,Lianxin Shi,Jianyang Wu,Jianying He,Zhiliang Zhang
出处
期刊:Applied Materials Today [Elsevier]
卷期号:26: 101367-101367 被引量:18
标识
DOI:10.1016/j.apmt.2022.101367
摘要

Water-rich hydrogels find a wide range of promising applications due to their combined solid/liquid-like properties. However, hydrogels often exhibit a short lifespan and suffer from functional failure due to water depletion via rapid evaporation and icing/freezing under low temperatures. To tackle these challenges, here we developed a Ca2+ and hydrophilic bonded -SO3− group-based dual-ionic hydrogel (DIH) which possesses an ultralong anti-dehydration lifespan and outstanding anti-icing properties. The as-developed DIH can keep wet and flexible as its initial state for longer than 8 months in practical room environment (15–35 °C, relative humidity of 30–90%), and show low ice adhesion of 2.3 kPa and durably frost-free property at -10.0 °C as well as anti-freezing property down to -49.0 °C. According to the molecular dynamic simulations and experimental results, the superior anti-dehydration performances are due to the low-diffusion and high absorption capacity and self-replenishment of water via the dual-ionic strategy; the sufficient anti-icing Ca2+ result in the extremely low melting point and anti-icing properties of the DIH. This design sheds new light on developing next-generation durable hydrogels with applications in soft materials and functional surfaces under harsh conditions of both low humidity and low temperatures.
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
BONBON发布了新的文献求助10
1秒前
liuqian发布了新的文献求助10
1秒前
浮生完成签到 ,获得积分10
1秒前
奔跑的青霉素完成签到 ,获得积分10
1秒前
linxue发布了新的文献求助10
1秒前
科研通AI5应助Annie采纳,获得10
1秒前
2秒前
执着发布了新的文献求助20
2秒前
原鑫完成签到,获得积分10
2秒前
寒涛先生完成签到,获得积分20
3秒前
4秒前
科研通AI5应助呆萌的元枫采纳,获得30
4秒前
4秒前
gzsy发布了新的文献求助10
4秒前
6秒前
8秒前
8秒前
哄不好的南完成签到,获得积分10
8秒前
makus完成签到,获得积分10
8秒前
西西歪完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
深情安青应助BONBON采纳,获得10
10秒前
小马完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
细腻沅发布了新的文献求助10
13秒前
火羽白然完成签到 ,获得积分10
13秒前
冰西瓜完成签到 ,获得积分10
14秒前
季忆发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
cc发布了新的文献求助10
15秒前
Hello应助糊涂的小伙采纳,获得10
15秒前
甜甜的冷霜完成签到,获得积分10
15秒前
hkxfg发布了新的文献求助10
16秒前
谭谨川完成签到,获得积分10
16秒前
李爱国应助云中渊采纳,获得10
17秒前
17秒前
LT发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
高兴藏花发布了新的文献求助10
18秒前
20秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Social media impact on athlete mental health: #RealityCheck 1020
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 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 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3527928
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3108040
关于积分的说明 9287614
捐赠科研通 2805836
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1540070
邀请新用户注册赠送积分活动 716904
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709808