Deformation Drives Alignment of Nanofibers in Framework for Inducing Anisotropic Cellulose Hydrogels with High Toughness

材料科学 纳米纤维 自愈水凝胶 纤维素 韧性 复合材料 化学工程 变形(气象学) 各向异性 纳米技术 高分子化学 物理 量子力学 工程类
作者
Dongdong Ye,Qiaoyun Cheng,Qianlei Zhang,Yixiang Wang,Chunyu Chang,Liangbin Li,Haiyan Peng,Lina Zhang
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:9 (49): 43154-43162 被引量:119
标识
DOI:10.1021/acsami.7b14900
摘要

Deformation-driven alignment of macromolecules or nanofibers leading to anisotropy is a challenge in functional soft materials. Here, tough cellulose hydrogels that exhibited deformation-induced anisotropy are fabricated by reacting cellulose with a small amount of epichlorohydrin (EPI) in LiOH/urea solution and subsequent treating with dilute acid. The loosely cross-linked network that was obtained via chemical cross-linking of cellulose with EPI as a large framework maintained the elasticity of hydrogels, whereas nanofibers produced by the acid treatment formed physical cross-linked networks through hydrogen bonds which could efficiently dissipated mechanical energy. Meanwhile, the nanofibers could further aggregate to form submicrobundles and participate in the formation of frameworks during the acid treatment. Under deformation, the nanofibers and submicrobundles in the physical networks synchronize easily to align with the large framework, generating the rapidly responsive birefringence behaviors with highly stable colors. Thus, the cellulose hydrogels possessing sensitively mechano-responsive behavior could be utilized as a dynamic light switch and a soft sensor to accurately detect small external force, respectively. This work opens a novel pathway to construct tough and mechanoresponsive hydrogels via a green conversion of natural polysaccharide.
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
1秒前
ajinjin发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
西瓜发布了新的文献求助10
2秒前
个性天晴发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
液流小添发布了新的文献求助10
3秒前
子焱发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
舒心的煎蛋完成签到,获得积分10
5秒前
Hao发布了新的文献求助10
5秒前
at发布了新的文献求助10
5秒前
lemishui完成签到,获得积分10
5秒前
无花果应助27采纳,获得10
5秒前
6秒前
汉堡包应助曾经耳机采纳,获得10
6秒前
HopeStar完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
orixero应助CRP采纳,获得10
7秒前
CipherSage应助ajinjin采纳,获得10
7秒前
胖鱼儿发布了新的文献求助10
8秒前
贪玩的刚完成签到,获得积分20
9秒前
dong发布了新的文献求助10
10秒前
mustard_sd完成签到,获得积分10
10秒前
zxh完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
12秒前
久久发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
fgh发布了新的文献求助10
13秒前
ll完成签到 ,获得积分10
15秒前
wheat发布了新的文献求助50
15秒前
大猫发布了新的文献求助10
15秒前
苗条的元风完成签到,获得积分10
16秒前
11111发布了新的文献求助10
16秒前
灵巧大地发布了新的文献求助10
16秒前
乐乐应助互助采纳,获得30
16秒前
研友_VZG7GZ应助卡尔采纳,获得10
16秒前
稳重飞飞完成签到,获得积分10
17秒前
顾矜应助淡定跳跳糖采纳,获得10
17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
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 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 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 6522201
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8315427
关于积分的说明 17789548
捐赠科研通 5624318
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2927863
邀请新用户注册赠送积分活动 1904662
关于科研通互助平台的介绍 1764696