Dynamic bonds enable high toughness and multifunctionality in gelatin/tannic acid-based hydrogels with tunable mechanical properties

明胶 单宁酸 自愈水凝胶 凝聚 材料科学 生物相容性 韧性 氢键 生物高聚物 化学工程 复合材料 聚合物 高分子化学 化学 有机化学 分子 冶金 工程类
作者
Hui Jie Zhang,Xinyi Wang,Lini Wang,Tao Lin Sun,Xugang Dang,Daniel R. King,Xiangyu You
出处
期刊:Soft Matter [Royal Society of Chemistry]
卷期号:17 (41): 9399-9409 被引量:27
标识
DOI:10.1039/d1sm01201k
摘要

Biopolymer-based functional hydrogels with excellent mechanical properties are desired, but their fabrication remains a challenge. Learning from the tofu-making process, we developed a freely formable hydrogel with high toughness and stiffness from the hydrogen bond-rich coacervation of tannic acid and gelatin through a simple hot-pressing process that transforms the coacervate particles into a bulk hydrogel. The mechanical properties of the obtained gelatin/tannic acid hydrogel (G/T gel) can be controlled by tuning the weight ratio of tannic acid to gelatin in the gel. The G/T gel with optimum mechanical properties possesses high Young's modulus, fracture strain, and fracture energy of ∼60 MPa, ∼10, and ∼24 kJ m-2, respectively. These properties arise from the phase-separated structure and high concentration of dynamic hydrogen bonds with widely distributed bond strengths. These dynamic hydrogen bonds also enable multifunctional properties of the gel, such as self-recovery, self-healing, rebuildability and shape memory. The combination of excellent mechanical properties, good biocompatibility, and useful functionalities into one hydrogel that comes from renewable sources demonstrates the great potential of G/T gels.
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
量子星尘发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
SYLH应助丰富幻悲采纳,获得10
2秒前
mm完成签到,获得积分10
2秒前
Tina完成签到 ,获得积分10
4秒前
丘比特应助Aj的科研助手采纳,获得10
4秒前
77完成签到 ,获得积分10
4秒前
Jason发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
10秒前
SciGPT应助周亭采纳,获得80
11秒前
ornot君君发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
12秒前
13秒前
阿凉发布了新的文献求助10
14秒前
香蕉觅云应助怡然小蚂蚁采纳,获得10
14秒前
苹果发布了新的文献求助10
16秒前
可乐发布了新的文献求助10
17秒前
sdh11133发布了新的文献求助10
17秒前
123完成签到,获得积分10
17秒前
或无情完成签到 ,获得积分10
19秒前
19秒前
小木木壮完成签到,获得积分10
20秒前
淡定的鸭子完成签到,获得积分10
20秒前
马小马完成签到,获得积分10
22秒前
木偶完成签到 ,获得积分10
23秒前
Chara_kara发布了新的文献求助10
24秒前
善学以致用应助影子采纳,获得10
26秒前
aeiou完成签到,获得积分10
26秒前
26秒前
可乐完成签到,获得积分10
27秒前
在水一方应助zk采纳,获得30
27秒前
云飞扬应助科研通管家采纳,获得10
28秒前
yznfly应助科研通管家采纳,获得30
28秒前
晴天发布了新的文献求助10
28秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
28秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
28秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 2400
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind (Sixth Edition) 1000
Optimal Transport: A Comprehensive Introduction to Modeling, Analysis, Simulation, Applications 800
Official Methods of Analysis of AOAC INTERNATIONAL 600
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 3959091
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3505434
关于积分的说明 11123675
捐赠科研通 3237077
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1788987
邀请新用户注册赠送积分活动 871477
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 802821