Large crystalline domains homogenization <i>via</i> solvent exchange-coupled dry annealing for ultrastrong and ultratough hydrogels

自愈水凝胶 均质化(气候) 溶剂 韧性 退火(玻璃) 化学工程 结晶 聚乙烯醇 制作 聚合物 材料科学 单体 高分子化学 化学 纳米技术 复合材料 有机化学 工程类 医学 替代医学 病理 生物 生态学 生物多样性
作者
Ningxin Chen,Jie Deng,Shanchen Yang,Kunkun Guo,Sida Xie,Jinwei Song,Ji Liu,Zhaohui Wang
标识
DOI:10.59717/j.xinn-mater.2024.100101
摘要

<p>Current hydrogel fabrication techniques often fall short of simultaneously optimizing key structural parameters, such as network uniformity, crosslinking density, and crystalline domain size, essential for achieving superior mechanical performance. Herein, we introduce a solvent exchange coupled dry-annealing technique, revolutionizing the synthesis of polyvinyl alcohol (PVA) hydrogels. This strategy seamlessly integrates the uniformity afforded by solvent exchange with the benefits of anisotropic densification and crystallization induced by dry annealing, thereby transforming the microstructural configuration of polymer networks, achieving unprecedented uniformity, along with adjustable crystalline domains density and size. Consequently, the resulting PVA hydrogels feature a robust, highly organized network with densely packed, and large crystalline domains. These hydrogels exhibit extraordinary mechanical strength with stress levels reaching 34.15 MPa and toughness (up to 95.21 MJ m<sup>-3</sup>) , supplemented by a fracture energy of 99.2 kJ m<sup>-2</sup>, significantly outperforming traditional hydrogels. Further enhancement of mechanical properties was achieved through a salting-out process, boosting strength to 52.5 MPa and toughness to 167.9 MJ m<sup>-3</sup>. This advancement not only ushers in a new era of hydrogel technology but also opens avenues for creating advanced hydrogels with tailored mechanical properties for a variety of sophisticated applications.</p>
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
背完单词好睡觉完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
一一完成签到,获得积分20
1秒前
羽言发布了新的文献求助20
5秒前
6秒前
小虎呀发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
脑洞疼应助王铭元采纳,获得10
7秒前
大雯仔完成签到,获得积分10
7秒前
rich发布了新的文献求助10
8秒前
Sifan发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
11秒前
英俊的铭应助rich采纳,获得10
12秒前
搜集达人应助yjy采纳,获得10
14秒前
8R60d8应助加速度采纳,获得10
15秒前
xioabu发布了新的文献求助10
15秒前
1234发布了新的文献求助10
15秒前
丰富雅容完成签到 ,获得积分10
15秒前
传奇3应助雨碎寒江采纳,获得10
19秒前
20秒前
Qianyun应助可以的采纳,获得20
20秒前
21秒前
Orange应助夏侯幻梦采纳,获得10
21秒前
搜集达人应助Sifan采纳,获得10
23秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
Serendipity应助科研通管家采纳,获得20
23秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得30
23秒前
25秒前
26秒前
xioabu完成签到,获得积分10
28秒前
xjtuwang0618完成签到,获得积分10
30秒前
顾矜应助马喽打工仔采纳,获得10
32秒前
34秒前
菜鸡5号完成签到,获得积分10
41秒前
42秒前
小二郎应助wenwen采纳,获得10
43秒前
牛肉面完成签到,获得积分0
43秒前
高分求助中
Востребованный временем 2500
Classics in Total Synthesis IV: New Targets, Strategies, Methods 1000
Mantids of the euro-mediterranean area 600
The Oxford Handbook of Educational Psychology 600
Mantodea of the World: Species Catalog Andrew M 500
Insecta 2. Blattodea, Mantodea, Isoptera, Grylloblattodea, Phasmatodea, Dermaptera and Embioptera 500
Development and Industrialization of Stereoregular Polynorbornenes 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 内科学 物理 纳米技术 计算机科学 基因 遗传学 化学工程 复合材料 免疫学 物理化学 细胞生物学 催化作用 病理
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3421421
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3022195
关于积分的说明 8899538
捐赠科研通 2709460
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1485759
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 686900
邀请新用户注册赠送积分活动 681973