Fabrication of a High-Strength, Tough, Swelling-Resistant, Conductive Hydrogel via Ion Cross-Linking, Directional Freeze-Drying, and Rehydration

自愈水凝胶 材料科学 肿胀 的 极限抗拉强度 复合材料 韧性 导电体 离子强度 化学工程 高分子化学 水溶液 化学 工程类 物理化学
作者
Jinni Luo,Huanxia Wang,Jinfei Wang,Chen Yuan,Chenglong Li,Kejun Zhong,Jie Xiang,Pengxiang Jia
出处
期刊:ACS Biomaterials Science & Engineering [American Chemical Society]
卷期号:9 (5): 2694-2705 被引量:31
标识
DOI:10.1021/acsbiomaterials.2c01520
摘要

Conductive hydrogels have been in huge demand in biomedical and wearable electronics. However, the application of traditional conductive hydrogels is largely limited due to their poor mechanical properties. Here, a conductive hydrogel with excellent mechanical strength and swelling resistance properties is prepared by ion cross-linking, directional freeze-drying, and rehydration. First, the acrylamide and acrylic acid are polymerized in the κ-carrageenan solution to form the hydrogel. Then, the obtained hydrogel is cross-linked with Fe3+ by soaking in ferric chloride solution. Finally, the ionic cross-linked hydrogels are reinforced by directional freeze-drying and rehydration. The resulting hydrogel has excellent tensile strength (5.67 MPa) and high toughness (7.63 MJ/m3). It is worth noting that the hydrogel also had excellent anti-swelling properties. Its mechanical strength and volume almost show no changes after soaking in deionized water for 40 days. In addition, the hydrogel exhibits good ionic conductivity (0.091 S/m), high sensitivity, and excellent stability when applied as a strain sensor. This work proposes a simple method to fabricate a conductive hydrogel with great mechanical properties and swelling resistance, which displays huge potential in varied fields.
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
独特的鹅发布了新的文献求助10
1秒前
Happy完成签到 ,获得积分10
3秒前
jonghuang发布了新的文献求助10
3秒前
heilong完成签到 ,获得积分10
4秒前
拓跋箴发布了新的文献求助10
4秒前
风中凡白完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
害羞爆米花完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
wanci应助qmk采纳,获得10
8秒前
邋遢大王完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
cm完成签到,获得积分10
8秒前
emmmm完成签到,获得积分10
9秒前
拓跋箴完成签到,获得积分10
9秒前
大个应助高航飞采纳,获得10
10秒前
ABCD完成签到 ,获得积分10
10秒前
11秒前
11秒前
宠仙发布了新的文献求助10
13秒前
豆腐干地方完成签到,获得积分10
13秒前
忘的澜完成签到,获得积分10
13秒前
钱罐罐发布了新的文献求助10
13秒前
充电宝应助称心的星月采纳,获得10
13秒前
zhaoyang关注了科研通微信公众号
14秒前
体贴太英完成签到,获得积分10
14秒前
完美世界应助Chenyol采纳,获得10
15秒前
smile发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
wx1433285999完成签到,获得积分20
17秒前
可爱的函函应助丑麒采纳,获得10
18秒前
慕青应助钱罐罐采纳,获得10
19秒前
bengbeng发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
kongxuan完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
21秒前
21秒前
21秒前
wx1433285999发布了新的文献求助10
21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
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 5000
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Propeller Design 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
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 纳米技术 化学工程 生物化学 物理 计算机科学 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 细胞生物学 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6015644
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7594624
关于积分的说明 16149567
捐赠科研通 5163536
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2764394
邀请新用户注册赠送积分活动 1745072
关于科研通互助平台的介绍 1634798