Triple physically cross-linked hydrogel artificial muscles with high-stroke and high-work capacity

自愈水凝胶 人工肌肉 材料科学 生物相容性 化学工程 胶束 离子键合 甲基丙烯酸酯 聚合物 化学 复合材料 高分子化学 共聚物 执行机构 计算机科学 有机化学 离子 工程类 人工智能 水溶液 冶金
作者
Mingqi Chen,Yande Cui,Yixiang Wang,Chunyu Chang
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:453: 139893-139893 被引量:38
标识
DOI:10.1016/j.cej.2022.139893
摘要

Owing to the high-water content and excellent biocompatibility, polymeric hydrogels are good candidates to mimic natural muscles in biomedical and bioengineering fields, but the low stroke and low work capacity limited them to be used as artificial muscles. Herein, inspired by the ordered structure of skeletal muscles, high performance anisotropic hydrogels comprising of triple physically cross-linked networks are developed by the electrostatic interactions between positively charged tunicate cellulose nanocrystals (TCNC) and –COO− of polymers, hydrophobic association of stearyl methacrylate (SMA) moiety in sodium dodecyl sulfate (SDS) micelles, and –COO−/Fe3+ ionic coordination. The elastic potential energy can be stored in polymeric networks by locking the pre-stretched hydrogel via ionic coordination, which can be released by dissociating the ionic coordination under acidic condition. Based on their excellent mechanical property reinforced by TCNCs, the developed hydrogel artificial muscles exhibit high actuation stroke (75 %) and high-work capacity (210 J kg−1), which are higher than those of skeletal muscles. These hydrogel muscles demonstrated potential for wide applications in being designed as biceps to lift skeleton’s arm and as micromotors to drive boat model under acidic condition because of their high-stroke, high-work capacity and comparable output efficiency with natural muscles.
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
陈佳发布了新的文献求助10
1秒前
DOCTORLI发布了新的文献求助10
2秒前
SPU7发布了新的文献求助10
2秒前
无际的星空下完成签到,获得积分10
3秒前
浮游应助周芷卉采纳,获得10
4秒前
snow发布了新的文献求助10
4秒前
奋斗画板完成签到,获得积分10
5秒前
zhao完成签到,获得积分10
5秒前
DOCTORLI完成签到,获得积分10
7秒前
安珀完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
9秒前
研友_VZG7GZ应助党参采纳,获得10
10秒前
10秒前
FashionBoy应助李陈采纳,获得10
10秒前
10秒前
11秒前
哦哦哦完成签到,获得积分10
11秒前
元元的土豆完成签到,获得积分10
11秒前
13秒前
五六七发布了新的文献求助10
13秒前
chem001完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
董又又又又完成签到,获得积分10
15秒前
OFish发布了新的文献求助10
15秒前
陈明甫发布了新的文献求助10
15秒前
shusen完成签到,获得积分10
16秒前
汽水121856发布了新的文献求助10
16秒前
CodeCraft应助xunoverflow采纳,获得10
16秒前
jing关注了科研通微信公众号
17秒前
19秒前
19秒前
项歌完成签到 ,获得积分10
21秒前
snow完成签到,获得积分20
21秒前
Orange应助大侦探皮卡丘采纳,获得10
21秒前
一个完成签到,获得积分10
22秒前
轻松的冥王星完成签到 ,获得积分10
23秒前
积极咖啡完成签到,获得积分10
23秒前
OFish完成签到,获得积分10
24秒前
邢晓彤完成签到 ,获得积分10
24秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
On the Angular Distribution in Nuclear Reactions and Coincidence Measurements 1000
Vertébrés continentaux du Crétacé supérieur de Provence (Sud-Est de la France) 600
A complete Carnosaur Skeleton From Zigong, Sichuan- Yangchuanosaurus Hepingensis 四川自贡一完整肉食龙化石-和平永川龙 600
Le transsexualisme : étude nosographique et médico-légale (en PDF) 500
Elle ou lui ? Histoire des transsexuels en France 500
FUNDAMENTAL STUDY OF ADAPTIVE CONTROL SYSTEMS 500
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 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5310429
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4454656
关于积分的说明 13860861
捐赠科研通 4342772
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2384790
邀请新用户注册赠送积分活动 1379234
关于科研通互助平台的介绍 1347528