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
TUTU完成签到 ,获得积分10
2秒前
风信子deon01完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
流萤晓成眠完成签到,获得积分10
4秒前
高高从霜完成签到 ,获得积分10
6秒前
五五帅发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
10秒前
栗子完成签到,获得积分10
14秒前
nn发布了新的文献求助10
14秒前
科研民工完成签到,获得积分10
15秒前
强健的惠完成签到 ,获得积分10
15秒前
coisini发布了新的文献求助10
16秒前
20秒前
share完成签到 ,获得积分10
20秒前
LiuZhaoYuan完成签到,获得积分10
25秒前
五五帅完成签到,获得积分20
27秒前
chenying完成签到 ,获得积分10
27秒前
LNdOjk完成签到,获得积分10
29秒前
30秒前
Yivano完成签到 ,获得积分10
31秒前
内向鼠标完成签到 ,获得积分10
36秒前
小萱完成签到 ,获得积分10
40秒前
41秒前
hmhu完成签到,获得积分10
45秒前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
52秒前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
52秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
52秒前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
52秒前
54秒前
小二郎完成签到 ,获得积分10
55秒前
周_完成签到 ,获得积分10
57秒前
霓裳快雨完成签到 ,获得积分10
58秒前
微笑的严青完成签到,获得积分10
1分钟前
meiqi完成签到 ,获得积分10
1分钟前
DOUBLE完成签到,获得积分10
1分钟前
QIU完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
yudiao完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(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
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 2000
Advanced Weaponeering Fourth Edition, Volume 2 1000
Weaponeering: An Introduction Fourth Edition, Volume 1 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7550273
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9132972
关于积分的说明 19513427
捐赠科研通 7142430
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3260061
关于科研通互助平台的介绍 2426735
邀请新用户注册赠送积分活动 2248966