Tough bonding of hydrogels to diverse non-porous surfaces

自愈水凝胶 材料科学 韧性 多孔性 复合材料 聚合物 陶瓷 粘附 纳米技术 高分子化学
作者
Hyunwoo Yuk,Teng Zhang,Shaoting Lin,German Alberto Parada,Xuanhe Zhao
出处
期刊:Nature Materials [Nature Portfolio]
卷期号:15 (2): 190-196 被引量:1121
标识
DOI:10.1038/nmat4463
摘要

A hydrogel-design strategy achieves transparent and conductive bonding of synthetic hydrogels to a variety of non-porous surfaces, with interfacial toughness values over 1,000 J m−2. In many animals, the bonding of tendon and cartilage to bone is extremely tough (for example, interfacial toughness ∼800 J m−2; refs 1,2), yet such tough interfaces have not been achieved between synthetic hydrogels and non-porous surfaces of engineered solids3,4,5,6,7,8,9. Here, we report a strategy to design tough transparent and conductive bonding of synthetic hydrogels containing 90% water to non-porous surfaces of diverse solids, including glass, silicon, ceramics, titanium and aluminium. The design strategy is to anchor the long-chain polymer networks of tough hydrogels covalently to non-porous solid surfaces, which can be achieved by the silanation of such surfaces. Compared with physical interactions, the chemical anchorage results in a higher intrinsic work of adhesion and in significant energy dissipation of bulk hydrogel during detachment, which lead to interfacial toughness values over 1,000 J m−2. We also demonstrate applications of robust hydrogel–solid hybrids, including hydrogel superglues, mechanically protective hydrogel coatings, hydrogel joints for robotic structures and robust hydrogel–metal conductors.
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
酷波er应助沉默采纳,获得10
1秒前
h3m发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
xzy998发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
xiao发布了新的文献求助10
2秒前
叫滚滚发布了新的文献求助10
2秒前
Joker发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
啦啦啦啦啦完成签到,获得积分10
2秒前
科研通AI6.4应助好好睡觉采纳,获得10
2秒前
Akim应助嘻xi采纳,获得10
2秒前
fuzhou完成签到,获得积分10
2秒前
ding应助ranks采纳,获得10
2秒前
Hello应助123采纳,获得10
4秒前
科研通AI6.4应助ph0307采纳,获得10
4秒前
紫色水晶之恋应助Seasun采纳,获得10
4秒前
4秒前
Owen应助ZJX采纳,获得10
5秒前
玄轩完成签到,获得积分10
5秒前
mouxq发布了新的文献求助10
5秒前
布丁发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
6秒前
七月不远发布了新的文献求助100
6秒前
铀氪锂锂发布了新的文献求助10
6秒前
helix完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
8秒前
8秒前
羊羊羊完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
9秒前
霸天鼠完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
白汐发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 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 7255238
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8877195
关于积分的说明 18745767
捐赠科研通 6935625
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3200332
关于科研通互助平台的介绍 2374891
邀请新用户注册赠送积分活动 2175395