Solvent-exchange triggered hydrogen bond activation strategy toward self-adaptive strong and tough organohydrogel artificial muscle

材料科学 聚乙烯醇 人工肌肉 溶剂 化学工程 复合材料 氢键 肿胀 的 韧性 单宁酸 聚合物 极限抗拉强度 执行机构 纳米技术 化学 有机化学 分子 电气工程 工程类
作者
Xiang‐Jun Zha,Bin Zhang,Zhicheng Cheng,Sheng Zhang,Jun‐Hong Pu,Jigang Huang,Wei Yang
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:476: 146548-146548 被引量:12
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.146548
摘要

Hydrogel actuators have aroused tremendous interests in various fields such as artificial muscles, biomedicine and wearable devices. However, hydrogel actuators face persistent challenges due to their intrinsic weak and hydrophilic networks, which result in brittle and weak mechanical properties after swelling. Here, we proposed a solvent-exchange hydrogen bond activation strategy to fabricate a highly strong and tough self-adaptive organohydrogel actuators (SOA). The glycerol releasing and water retention triggers abnormal swelling of SOA due to the cross-linking of tannic acid (TA) and polyvinyl alcohol (PVA) nanofibrillar network. After the hydrogen bond activation between PVA and TA, SOA shows a denser and porous nanofibrillar network with high tensile strength (5.4 ± 0.2 MPa), high fracture energy (134.9 ± 7.6 kJ/m2), and high toughness (18.5 ± 0.7 MJ/m3). Owing to its good processibility, an anisotropic multi-filament twisted fiber actuator that exhibits ultra-high modulus (83.5 ± 2.6 MPa) and humidity-sensitive actuation performance was developed. The proposed solvent-exchange strategy shows great potential for the rational design and fabrication of bionic strong and tough artificial muscles.
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
iris601发布了新的文献求助10
刚刚
饱满可仁发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
1秒前
2秒前
Jeff发布了新的文献求助10
2秒前
肖礼成完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
走四方发布了新的文献求助10
3秒前
万能图书馆应助PhDL1采纳,获得10
3秒前
4秒前
4秒前
5秒前
5秒前
6秒前
XX应助jdshxfjmg采纳,获得10
7秒前
syh发布了新的文献求助10
7秒前
田培栋发布了新的文献求助10
7秒前
ontheway发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
李爱国应助JRX采纳,获得10
7秒前
积极烧鹅完成签到,获得积分20
7秒前
8秒前
8秒前
归零者发布了新的文献求助10
8秒前
鲤鱼念珍发布了新的文献求助10
8秒前
可达鸭鸭鸭完成签到,获得积分10
8秒前
细心的秋荷完成签到,获得积分10
9秒前
zher发布了新的文献求助10
9秒前
自由的薯片完成签到,获得积分10
10秒前
七秒鱼完成签到,获得积分10
11秒前
Akim应助呵呵呵呵柳采纳,获得10
11秒前
FashionBoy应助偷喝气泡水采纳,获得10
11秒前
景阳发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
JamesPei应助富裕采纳,获得10
12秒前
GZY发布了新的文献求助10
12秒前
充电宝应助dudu采纳,获得10
13秒前
烟花应助ontheway采纳,获得10
13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
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
2016 Venous Blood Study (VBS) (Final V3.0) 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The Effective Clinical Neurologist 3ed 500
The Great Hymn to Šamaš 500
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 7699525
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9258946
关于积分的说明 20017069
捐赠科研通 7274760
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3293549
关于科研通互助平台的介绍 2448966
邀请新用户注册赠送积分活动 2299905