Bamboo‐Inspired Ultra‐Strong, Recyclable, and 3D Printable Supramolecular Eutectogels for Impact Protection and Stimuli‐Responsive Actuation

材料科学 超分子化学 纳米技术 超分子聚合物 可重构性 韧性 制作 辅助 纤维素 聚合物 超分子组装 软机器人 工作(物理) 材料设计 智能材料 极限抗拉强度 共晶体系 耗散系统 航空航天
作者
Hailong Zhang,Peiren Wang,Yupeng Xu,Zhonglin Xu,Lize Cai,Jiqing Chen,Z H Chen,Tiange Xue,Kai Wang,J F Li
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:36 (48)
标识
DOI:10.1002/adfm.75646
摘要

ABSTRACT Polymerizable deep eutectic solvent (PDES) gels, as sustainable alternatives to hydrogels, exhibit broad environmental tolerance and eco‐benefits. However, their mechanical fragility, complex synthesis, and limited fabrication methods restrict their applications in flexible devices. Here, drawing inspiration from the hierarchical architecture and multi‐component synergy of bamboo, we create a supramolecular eutectogel with a hierarchical architecture by dynamically integrating rigid frameworks and dissipative phases through multiple cross‐scale non‐covalent interactions. Microcrystalline cellulose (rigid framework), lignin (energy‐dissipative phase), and trehalose‐reinforced hydrogen‐bonding networks are dynamically interconnected by long‐chain PDES polymer networks (hemicellulose analogue), forming an isotropic biomimetic architecture that recapitulates the multi‐component composition and hierarchical organization of natural lignocellulosic structures. The one‐step 3D‐printable supramolecular eutectogel features ultra‐high tensile strength (17 MPa), exceptional toughness (64.5 MJ/m 3 ), and excellent adhesion (480 kPa). This design overcomes the strength‐toughness trade‐off in eutectogels while conferring anti‐freezing, self‐healing, and recyclability, and exhibits efficient dynamic energy dissipation, reliable shape memory, and ion‐tunable water resistance. Demonstrated in anti‐impact structures, artificial muscles, and intelligent logic switches, this material shows potential for aerospace shock‐absorption and next‐generation intelligent devices. Our work establishes a new paradigm for high‐performance eutectogels through nature‐inspired supramolecular design and simplified manufacturing.
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
jimiha完成签到,获得积分10
刚刚
2秒前
司空老头完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
平常安发布了新的文献求助10
4秒前
飘飘女侠完成签到,获得积分10
4秒前
sjssss发布了新的文献求助10
5秒前
qq发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
传奇3的应助被包容淇采纳,获得10
7秒前
v0id的应助被娃娃哈采纳,获得10
7秒前
乘11的应助被Wen采纳,获得10
8秒前
周杰伦完成签到,获得积分10
8秒前
爆米花的应助被飘逸的太阳采纳,获得10
8秒前
Kelly发布了新的文献求助10
9秒前
Hello的应助被鹤昀采纳,获得10
9秒前
赘婿的应助被luli采纳,获得10
10秒前
明理的小海豚完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
外力完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
斯文墨镜发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
TT完成签到,获得积分10
12秒前
SCIGGG完成签到,获得积分10
12秒前
害羞的火车完成签到,获得积分10
15秒前
小黄鱼发布了新的文献求助10
15秒前
彭蓬发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
CH发布了新的文献求助10
17秒前
luckydog完成签到 ,获得积分10
17秒前
恶魔小羊发布了新的文献求助10
18秒前
赛特特特完成签到,获得积分10
18秒前
田様的应助被yuhui采纳,获得10
19秒前
19秒前
21秒前
CH完成签到,获得积分10
23秒前
啦啦啦123完成签到,获得积分10
23秒前
坚强冰枫的应助被qq采纳,获得10
24秒前
a1262570785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
Linear Model and Extensions 5000
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 1000
Электротехническая система магнитожидкостной герметизации валов регулируемых электродвигателей 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre 666
Guidelines for fracture-safe and fatigue-reliable design of steel structures 600
The Basics of Practical Optimization, Second Edition 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7983166
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9443600
关于积分的说明 21086689
捐赠科研通 7558010
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3376433
关于科研通互助平台的介绍 2510645
邀请新用户注册赠送积分活动 2409677