Charge‐Induced Structural Changes of Confined Copolymer Hydrogels for Controlled Surface Morphology, Rheological Response, Adhesion, and Friction

材料科学 自愈水凝胶 粘附 共聚物 流变学 纳米技术 形态学(生物学) 软机器人 复合材料 聚合物 化学工程 高分子化学 执行机构 工程类 电气工程 生物 遗传学
作者
Alexander Deptula,Matthew A. Wade,Simon A. Rogers,Rosa M. Espinosa‐Marzal
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:32 (10) 被引量:19
标识
DOI:10.1002/adfm.202111414
摘要

Abstract The ability to modulate polyacrylamide hydrogel surface morphology, rheological properties, adhesion and frictional response is demonstrated by combining acrylic acid copolymerization and network confinement via grafting to a surface. Specifically, atomic force microscopy imaging reveals both micellar and lamellar microphase separations in grafted copolymer hydrogels. Bulk characterization is conducted to reveal the mechanisms underlying microstructural changes and ordering of the polymer network, supporting that they stem from the balance between hydrogen bonding in the substrate‐grafted hydrogels, electrostatic interactions, and a decrease in osmotically active charges. The morphological modulation has direct impacts on the spatial distribution of surface stiffness and adhesion. Furthermore, lateral force measurements show that the microphase separations lead to speed and load‐dependent lubrication regimes as well as spatial variation of friction. A proof of concept via salt screening demonstrates the dynamic control of surface morphology and adhesion. This work advances the knowledge necessary to design complex hydrogel interfaces that enable spatial and dynamic control of surface morphology and thereby of friction and adhesion through modulation of hydrogel composition and surface confinement, which is of significance for applications in biomedical devices, soft tissue design, soft robotics, and other engineered tribosystems.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
heycy完成签到,获得积分10
1秒前
lailai完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
七月发布了新的文献求助10
1秒前
耍酷狗关注了科研通微信公众号
2秒前
2秒前
2秒前
123完成签到,获得积分10
2秒前
胡桃夹子发布了新的文献求助10
2秒前
慕容尔安发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
hanxuling123发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
7秒前
舒心又亦发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
8秒前
刘芳菲发布了新的文献求助10
9秒前
长安发布了新的文献求助10
9秒前
Fearless发布了新的文献求助10
9秒前
617发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
笨笨芯完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
11秒前
xiaoxiao发布了新的文献求助10
12秒前
SciGPT应助amanda采纳,获得10
12秒前
飞猪发布了新的文献求助10
13秒前
Mary发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
彭于晏应助hanxuling123采纳,获得30
14秒前
14秒前
AliceCute发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
15秒前
憨憨哈发布了新的文献求助10
15秒前
隐形的糖豆完成签到,获得积分10
16秒前
姜宇航发布了新的文献求助10
16秒前
冷傲向松完成签到,获得积分10
17秒前
高分求助中
(禁止应助)【重要!!请各位详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
International Code of Nomenclature for algae, fungi, and plants (Madrid Code) (Regnum Vegetabile) 1500
Stereoelectronic Effects 1000
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 820
Acylated delphinidin glucosides and flavonols from Clitoria ternatea 800
Logical form: From GB to Minimalism 500
含极性四面体硫代硫酸基团的非线性光学晶体的探索 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 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 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4186768
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3722634
关于积分的说明 11729967
捐赠科研通 3400520
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1865968
邀请新用户注册赠送积分活动 922895
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 834276