Hierarchical H-bonding and metal coordination bonds enabled supramolecular dual networks for high-performance energy-dissipation

超分子化学 韧性 弹性体 材料科学 氢键 复合材料 超分子聚合物 纳米技术 化学工程 化学 分子 有机化学 工程类
作者
Ziwei Qin,Yi Yang,Hao‐Yang Mi,Qingli Tian,Xin Jing,Maxwell Fordjour Antwi‐Afari,Binbin Dong,Chuntai Liu,Changyu Shen
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:498: 155414-155414 被引量:35
标识
DOI:10.1016/j.cej.2024.155414
摘要

Natural organisms have superior material properties such as mechanical adaptability, impact protection, and self-healing to protect the body from complicated external environments, fascinating the development of functional supramolecular elastic materials with biomimetic protective features. Herein, a dual physically crosslinked supramolecular polyurethane (PU) network with strain-hardening effect is synthesized by incorporating hierarchical hydrogen bonds (H-bond) and metal coordination bonds into an elastomer matrix. A moderate content of quadruple H-bonds is critical for achieving a prominent toughness and a considerable strain-at-break owing to the strain hardening effect enabled by the hierarchical H-bonds. When the Zn-to-pyridine coordination bonds were introduced to the supramolecular PU, the strength, toughness, and energy dissipation properties were further enhanced attributing to the dual physical crosslinking networks. The dynamic dissociation and association of the sacrificial H-bonds and Zn-to-pyridine coordination bonds induced significant strain hardening effect and enabled tremendous energy absorption and self-healing properties. Besides, the supramolecular PU elastomers and their blends were foamed via scCO2 foaming to produce supramolecular foams containing dynamic bonds. The composite foam could effectively reduce the impact force from 6085N to 373 N and achieve an outstanding energy absorption efficiency of 93.87 % owing to the synergistic effect of porous structure and dual physically crosslinked networks. This work provides an innovative strategy for designing high-performance energy absorbing supramolecular elastomers and cushioning foams with reversible bonds.
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
北辰南冥完成签到,获得积分10
1秒前
谭谭谭发布了新的文献求助10
1秒前
Lan发布了新的文献求助10
1秒前
zele女士发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
暮商零七完成签到,获得积分10
1秒前
共享精神应助ZWL001采纳,获得10
1秒前
李健应助iris2333采纳,获得10
2秒前
2秒前
bubble发布了新的文献求助10
2秒前
所所应助星期8采纳,获得10
2秒前
2秒前
chenhouhan发布了新的文献求助10
3秒前
852应助guowei采纳,获得10
3秒前
3秒前
塔木完成签到,获得积分10
3秒前
袁不评发布了新的文献求助30
4秒前
4秒前
CY发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
qiyun发布了新的文献求助10
4秒前
北辰南冥发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
xxxxxxxxx发布了新的文献求助10
5秒前
执着迎波发布了新的文献求助10
5秒前
科研通AI6.3应助惟珦采纳,获得10
6秒前
zele女士完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
牧野流冰完成签到,获得积分10
6秒前
酷波er应助GAOjiale采纳,获得10
6秒前
7秒前
斯文败类应助谭谭谭采纳,获得10
8秒前
阿米娅发布了新的文献求助10
8秒前
顺顺黎黎发布了新的文献求助10
8秒前
充电宝应助XRT采纳,获得10
8秒前
ayw发布了新的文献求助10
8秒前
Orange应助山原采纳,获得10
8秒前
西红柿完成签到,获得积分20
9秒前
CipherSage应助艾小妮采纳,获得10
9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
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics: A Practical Guide 600
Research Methods for Applied Linguistics 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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6406358
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8225709
关于积分的说明 17442875
捐赠科研通 5459168
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2884646
邀请新用户注册赠送积分活动 1860991
关于科研通互助平台的介绍 1701728