Topology-Specific Injectable Sticky Hydrogels

自愈水凝胶 共聚物 材料科学 流变学 粘弹性 胶粘剂 聚合物 高分子化学 化学工程 纳米技术 复合材料 图层(电子) 工程类
作者
Mehdi Vahdati,Guylaine Ducouret,Costantino Creton,Dominique Hourdet
出处
期刊:Macromolecules [American Chemical Society]
卷期号:53 (22): 9779-9792 被引量:13
标识
DOI:10.1021/acs.macromol.0c01826
摘要

Stimuli-responsive injectable hydrogels based on weak supramolecular interactions may represent safer alternatives to chemically reactive adhesive hydrogels for biomedical applications where weak to moderate adhesion is required. We investigated the linear and nonlinear rheological properties as well as the adhesive properties of two thermoresponsive graft copolymers with inverse topologies, poly(N-isopropylacrylamide)-g-poly(N,N-dimethylacrylamide) (PNIPAM-g-PDMA) and PDMA-g-PNIPAM. Except for their topologies, these copolymers are analogous in terms of chemistry, architecture (graft), and monomer composition (50–50 wt %). Over a wide range of concentrations, they both form injectable homogeneous solutions at room temperature and turn into soft and sticky viscoelastic hydrogels close to body temperature. We find that the linear viscoelastic properties of these two hydrogels are not discernible far above the thermal transition temperature. However, the PNIPAM-g-PDMA hydrogel having long thermoresponsive backbones shows a strain-hardening behavior in large strains both in probe tack tests and in shear. The inverse topology, PDMA-g-PNIPAM, showed no hardening and simply softened until failure. This distinction was observed regardless of the polymer concentration (in the entangled regime). We attribute the hardening to a continuous, load-bearing nanostructure from strong hydrophobic PNIPAM associations, while the softening is due to the easy pullout of short PNIPAM grafts from separate hydrophobic clusters bridged by PDMA backbones. The findings of this work highlight the importance of macromolecular design in determining the nanostructure and thereby the mechanical performance of soft hydrogels for specific applications.
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
mmx发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
ff发布了新的文献求助10
2秒前
图南完成签到,获得积分20
2秒前
zhl发布了新的文献求助10
2秒前
今后应助喜洋洋采纳,获得10
3秒前
赘婿应助yin采纳,获得10
3秒前
4秒前
4秒前
5秒前
邢夏之发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
欣喜书桃完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
陈木木完成签到,获得积分10
6秒前
刘旭阳发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
hhhhhhh发布了新的文献求助10
6秒前
长情洙完成签到,获得积分10
7秒前
Lilac完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
MissXia完成签到,获得积分10
7秒前
NUNKI完成签到,获得积分10
7秒前
迅速星星完成签到,获得积分10
7秒前
科研废物发布了新的文献求助10
8秒前
ltc完成签到,获得积分10
8秒前
科研通AI5应助诚c采纳,获得10
8秒前
Mrrr发布了新的文献求助10
8秒前
sganthem完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
哦吼完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
lm发布了新的文献求助10
10秒前
月白发布了新的文献求助10
10秒前
π.完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
李健应助长情洙采纳,获得10
11秒前
11秒前
科研小白完成签到,获得积分10
12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 3527699
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3107752
关于积分的说明 9286499
捐赠科研通 2805513
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1539954
邀请新用户注册赠送积分活动 716878
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709759