Physical hydrogels composed of polyampholytes demonstrate high toughness and viscoelasticity

自愈水凝胶 材料科学 韧性 离子键合 生物相容性 粘弹性 聚合物 刚度 软质材料 弹性(物理) 复合材料 纳米技术 高分子化学 化学 离子 冶金 有机化学
作者
Tao Lin Sun,Takayuki Kurokawa,Shinya Kuroda,Abu Bin Ihsan,Taigo Akasaki,Kodai Sato,Md. Anamul Haque,Tasuku Nakajima,Jian Ping Gong
出处
期刊:Nature Materials [Springer Nature]
卷期号:12 (10): 932-937 被引量:1643
标识
DOI:10.1038/nmat3713
摘要

Hydrogels attract great attention as biomaterials as a result of their soft and wet nature, similar to that of biological tissues. Recent inventions of several tough hydrogels show their potential as structural biomaterials, such as cartilage. Any given application, however, requires a combination of mechanical properties including stiffness, strength, toughness, damping, fatigue resistance and self-healing, along with biocompatibility. This combination is rarely realized. Here, we report that polyampholytes, polymers bearing randomly dispersed cationic and anionic repeat groups, form tough and viscoelastic hydrogels with multiple mechanical properties. The randomness makes ionic bonds of a wide distribution of strength. The strong bonds serve as permanent crosslinks, imparting elasticity, whereas the weak bonds reversibly break and re-form, dissipating energy. These physical hydrogels of supramolecular structure can be tuned to change multiple mechanical properties over wide ranges by using diverse ionic combinations. This polyampholyte approach is synthetically simple and dramatically increases the choice of tough hydrogels for 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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
啊嘞哇塞发布了新的文献求助30
刚刚
刚刚
soapffz完成签到,获得积分10
1秒前
深情安青应助yml采纳,获得10
2秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
gjww应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
潇洒藏花完成签到 ,获得积分10
3秒前
刘家骏发布了新的文献求助10
7秒前
深情安青应助没有昵称采纳,获得10
9秒前
10秒前
10秒前
jinwei完成签到,获得积分20
11秒前
13秒前
刘家骏完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
yuan发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
16秒前
dada完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
18秒前
口口发布了新的文献求助10
21秒前
神唐1完成签到,获得积分10
21秒前
活泼的乾发布了新的文献求助10
21秒前
wuyu发布了新的文献求助10
23秒前
打打应助小白采纳,获得10
23秒前
沉默的觅海完成签到 ,获得积分10
25秒前
ee驳回了orixero应助
26秒前
掌柜发布了新的文献求助10
30秒前
AlinaG应助柯学无解采纳,获得10
30秒前
cyh发布了新的文献求助10
32秒前
33秒前
曾丹丹完成签到,获得积分10
34秒前
张聪完成签到,获得积分10
36秒前
pride发布了新的文献求助10
36秒前
36秒前
小白发布了新的文献求助10
38秒前
高分求助中
The three stars each : the Astrolabes and related texts 1070
Manual of Clinical Microbiology, 4 Volume Set (ASM Books) 13th Edition 1000
Sport in der Antike 800
Aspect and Predication: The Semantics of Argument Structure 666
De arte gymnastica. The art of gymnastics 600
少脉山油柑叶的化学成分研究 530
Berns Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 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 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2410668
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2106072
关于积分的说明 5320913
捐赠科研通 1833494
什么是DOI,文献DOI怎么找? 913613
版权声明 560840
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 488530