Strain-Stiffening, Self-Healing, and Low-Hysteresis Physically Dual-Cross-Linked Hydrogels Derived from Two Mechanically Distinct Hydrogen Bonds

自愈水凝胶 材料科学 乙二醇 丙烯酸 PEG比率 氢键 化学工程 高分子化学 纳米技术 复合材料 共聚物 聚合物 分子 化学 有机化学 经济 工程类 财务
作者
Xiaohui Yu,Yufei Wang,Haopeng Zhang,Zibiao Li,Yong Zheng,Xiaoshan Fan,Yan Lv,Xu Zhang,Tianxi Liu
出处
期刊:Chemistry of Materials [American Chemical Society]
卷期号:35 (21): 9287-9298 被引量:12
标识
DOI:10.1021/acs.chemmater.3c02075
摘要

Herein, we propose a facile strategy to fabricate high-performance hydrogels combining strain-stiffening mechanical behavior with self-healing ability and low hysteresis, which feature a unique structure with two mechanically distinct polymeric networks. The stereocomplex micelles sc–PEG-PLA are first obtained from the mixtures of poly(ethylene glycol)-b-poly(l-lactide) (PEG–PLLA) and poly(ethylene glycol)-b-poly(d-lactide) (PEG–PDLA), then the hydrogels PAA/sc–PEG-PLA are fabricated from the one-pot free radical polymerization process of poly(acrylic acid) (PAA) with sc–PEG-PLA as a physical dynamic cross-linker. Two kinds of mechanically distinct hydrogen bonds, strong hydrogen bonding between PAA and sc–PEG-PLA and weak hydrogen bonding between PAA chains, are attributed to the creation of dual-cross-linked networks of the hydrogels. The special structure imparts the hydrogels with unique strain-stiffening behavior, self-healing capability (98.5% efficiency), and low hysteresis. When exploited as a strain sensor, the fabricated hydrogel sensor demonstrates superior sensitivity even for ultralow strains ranging from 0.5 to 10%. During mimicking practical wearable testing, the hydrogel-based sensor shows high sensitivity and reliability for the detection of diverse human motions like wrist, elbow, and knee movements. This work well elucidates the structure–property relationship of materials and further provides new insights into the development of high-performance hydrogels for broadening their applications.
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
所所应助小枣采纳,获得10
刚刚
奚斌完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
彭于晏应助gg采纳,获得10
4秒前
寒天发布了新的文献求助10
4秒前
善学以致用应助路漫漫采纳,获得10
4秒前
6秒前
SYLH应助鸽子采纳,获得30
7秒前
8秒前
傻芙芙的完成签到,获得积分10
9秒前
11秒前
福明明发布了新的文献求助10
12秒前
小二郎应助leo采纳,获得10
13秒前
NexusExplorer应助sunhan采纳,获得10
13秒前
九千七发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
16秒前
杨自强发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
Spartacus发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
doer完成签到,获得积分10
18秒前
南涧居发布了新的文献求助40
19秒前
20秒前
SYLH应助minmi采纳,获得20
21秒前
eloise完成签到,获得积分20
22秒前
李健的粉丝团团长应助Han采纳,获得10
22秒前
九千七完成签到,获得积分20
23秒前
sunny33发布了新的文献求助10
23秒前
MH完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
leo发布了新的文献求助10
23秒前
科目三应助回鱼采纳,获得10
24秒前
24秒前
25秒前
王乐发布了新的文献求助10
25秒前
26秒前
Jasper应助小枣采纳,获得10
26秒前
金金发布了新的文献求助10
27秒前
Ava应助Spartacus采纳,获得10
28秒前
高分求助中
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 1000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
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 310
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 3979788
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3523806
关于积分的说明 11218898
捐赠科研通 3261339
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1800544
邀请新用户注册赠送积分活动 879177
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 807182