Advanced Lignin‐Based Hydrogels with Superior Stiffness, Toughness, and Sensing Capabilities

材料科学 自愈水凝胶 木质素 韧性 刚度 复合材料 断裂韧性 高分子科学 高分子化学 有机化学 化学
作者
X.Z. Li,Xiangyu You,Xuelian Wang,Jia Kang,Hui Jie Zhang
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
被引量:8
标识
DOI:10.1002/adfm.202415744
摘要

Abstract Hydrogels, known for their 3D polymer networks and high water content, are widely used in applications ranging from agriculture to tissue engineering and soft electronics. However, balancing toughness and stiffness in hydrogels remains a significant challenge due to the inverse relationship between these properties. In this study, a dual‐network hydrogel is developed composed of lignin/poly( N , N ‐dimethylacrylamide) (PDMA) and sodium alginate/Ca 2 ⁺ (SA/Ca 2 ⁺) using a solvent exchange method. This hydrogel incorporates multi‐level energy dissipative structures, resulting in both high stiffness and toughness. Specifically, the DL/S 0.1 Ca 0.5 hydrogel exhibited impressive mechanical performance, including a tensile stress of 3.7 MPa, a tensile strain of 1100%, and a tensile modulus of 8.7 MPa, along with remarkably high toughness of 97,000 J m − 2 and work of extension of 25 MJ m −3 . Additionally, it demonstrates exceptional rupture and collision resistance, outstanding conductivity of 19.7 S m −1 , and high strain sensitivity with a gauge factor up to 7.78. These features highlight its potential for use in extreme sports protection and wearable sensors, representing a significant advancement in the development of multifunctional hydrogels.
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
1秒前
1秒前
CipherSage应助min采纳,获得10
2秒前
Ava应助二号采纳,获得10
2秒前
ZhangDaying完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
HY完成签到 ,获得积分10
4秒前
123发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
光纤陀螺完成签到,获得积分10
5秒前
胡言发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
berron完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
snow发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
达达尼尔发布了新的文献求助30
7秒前
刘芬完成签到,获得积分10
7秒前
研友_Ze2k48发布了新的文献求助10
8秒前
任伟超发布了新的文献求助10
9秒前
可爱的函函应助berron采纳,获得10
10秒前
gp_liu完成签到,获得积分10
11秒前
lily完成签到,获得积分10
11秒前
等等发布了新的文献求助10
11秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
12秒前
嗡嗡完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
yyy完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
15秒前
CipherSage应助邱梦采纳,获得10
15秒前
present完成签到,获得积分20
16秒前
尕辉完成签到,获得积分10
16秒前
鱼儿会飞发布了新的文献求助10
18秒前
丘比特应助一碟土豆丝采纳,获得10
18秒前
新闻联播发布了新的文献求助10
18秒前
Hello应助123采纳,获得10
18秒前
18秒前
科研通AI6应助Distance采纳,获得10
19秒前
CCY发布了新的文献求助10
19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
Plutonium Handbook 4000
International Code of Nomenclature for algae, fungi, and plants (Madrid Code) (Regnum Vegetabile) 1500
Functional High Entropy Alloys and Compounds 1000
Building Quantum Computers 1000
Molecular Cloning: A Laboratory Manual (Fourth Edition) 500
Social Epistemology: The Niches for Knowledge and Ignorance 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 4233414
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3766876
关于积分的说明 11835344
捐赠科研通 3425198
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1879742
邀请新用户注册赠送积分活动 932497
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 839688