Noncovalent Muscle-Inspired Hydrogel with Rapid Recovery and Antifatigue Property under Cyclic Stress

材料科学 自愈水凝胶 韧性 断裂韧性 组织工程 模数 延伸率 人工肌肉 生物医学工程 复合材料 极限抗拉强度 高分子化学 计算机科学 执行机构 医学 人工智能
作者
Zengqiang Wang,Shaoyu Lü,Yanhui Liu,Tao Li,Yan Jia,Xiao Bai,Boli Ni,Jing Yang,Mingzhu Liu
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:11 (34): 31393-31401 被引量:22
标识
DOI:10.1021/acsami.9b10753
摘要

Designing muscle-inspired hydrogels that possess structure and bioactivity similar to muscles is an eternal pursuit in material sciences and tissue engineering. However, the development of a muscle-inspired hydrogel via the formation of noncovalent interactions remains challenging, and its application in sustained loading situations such as cyclic stresses is limited. Herein, H-bonds and microcrystalline domains were introduced, and a noncovalent muscle-inspired hydrogel was developed to mimic both the physical structure and functionality of muscles at the macroscopic level. The hydrogel exhibited excellent mechanical properties (a fracture strength of 2.16 ± 0.08 MPa, fracture strain of 830 ± 23%, elastic modulus of 275 ± 9 KPa, and toughness of 7.04 ± 0.80 MJ/m3), a large energy dissipation (2.00 ± 0.27 MJ/m3 at 600% elongation), and a rapid self-recovery (92 ± 1% toughness recovery within 20 min). Antifatigue behavior of the muscle-inspired hydrogel was observed upon successive tensile and compressive cyclic loadings. Under 100 cycles of loadings, the robustness of the hydrogel has been maintained and even improved, which are achieved due to strain-induced orientation. Furthermore, the hydrogel was found to be self-healed. This hydrogel promises to be among the most relevant drivers for the development of new-generation muscle-inspired hydrogels in the next decade.
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
嘉星糖完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
黄瓜橙橙发布了新的文献求助10
1秒前
bigfish完成签到,获得积分10
4秒前
勤奋尔冬完成签到 ,获得积分10
5秒前
认真真真真真完成签到,获得积分10
7秒前
9秒前
Cell完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
zhuxd完成签到,获得积分10
13秒前
加一完成签到,获得积分10
13秒前
gyf完成签到,获得积分10
14秒前
荣浩宇完成签到,获得积分10
14秒前
功不唐捐完成签到,获得积分10
15秒前
和谐的映梦完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
chi完成签到 ,获得积分10
15秒前
清风完成签到,获得积分10
17秒前
晚意完成签到 ,获得积分10
18秒前
莫愁完成签到,获得积分10
18秒前
WittingGU完成签到,获得积分0
19秒前
忙碌的数学人完成签到,获得积分10
21秒前
zmx发布了新的文献求助10
22秒前
23秒前
因为我从来是那样完成签到,获得积分10
23秒前
SDS完成签到 ,获得积分10
23秒前
飘飘素晴完成签到,获得积分10
24秒前
桐桐应助可露丽采纳,获得10
25秒前
杠赛来完成签到,获得积分10
26秒前
黑海不开灯完成签到 ,获得积分10
27秒前
keke完成签到,获得积分10
27秒前
Jimmybythebay完成签到,获得积分10
27秒前
小九完成签到,获得积分10
28秒前
海德堡完成签到,获得积分10
28秒前
无限的山水完成签到 ,获得积分10
31秒前
yongzaizhuigan完成签到,获得积分0
31秒前
Ilan完成签到,获得积分10
32秒前
量子星尘发布了新的文献求助50
32秒前
现实的日记本完成签到,获得积分10
32秒前
123完成签到,获得积分10
32秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Coking simulation aids on-stream time 450
北师大毕业论文 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 390
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 360
Novel Preparation of Chitin Nanocrystals by H2SO4 and H3PO4 Hydrolysis Followed by High-Pressure Water Jet Treatments 300
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 4015708
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3555661
关于积分的说明 11318291
捐赠科研通 3288879
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1812301
邀请新用户注册赠送积分活动 887882
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 812027