Engineering Supramolecular Composite Hydrogels via “pH‐Induced Ureidopyimidinone (UPy) Tautomerization” Strategy

自愈水凝胶 材料科学 超分子化学 互变异构体 复合数 化学工程 高分子化学 高分子科学 纳米技术 复合材料 有机化学 分子 化学 工程类
作者
Min Gao,Xiaoying Hao,Yue Li,Ying Tang,Weipeng Yang,Kaisheng Zhang,Ying Lü,Xianfeng Zhou
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/adfm.202505578
摘要

Abstract Hydrogels are compelling materials for emerging applications including regenerative medicine, flexible electronics, and soft robotics; however, their mechanical weakness, time‐consuming fabrication, and end‐of‐life disposal pose significant challenges. Herein, a straightforward “pH‐induced tautomerization” strategy is presented for fabricating supramolecular composite hydrogels, which harness physical crosslinking mediated by ureidopyimidinone (UPy) tautomerism to construct a leaf‐like hierarchical meshing structures involving highly dynamic microphase‐separated domains. The resultant hydrogels achieve high mechanical properties, with an ultimate stress of 1.00 ± 0.09 MPa, a strain level of 4219.62 ± 56.32%, a toughness of 11.60 ± 0.29 MJ m −3 , and a fracture energy of 28.40 ± 0.76 KJ m −2 , which are 3.9‐20 times higher than those of conventional hydrogels with similar matrices. Beyond their superior mechanical properties, these hydrogels offer a remarkable combination of high compressive strength and exceptional ductility, ensuring superior puncture resistance. The uniform distribution of hydrogen bonds endows the material with outstanding fatigue resistance, dynamic self‐healing capabilities, and shape memory performance. Additionally, the physical crosslinking facilitates effortless recycling and regeneration, as the network can be disrupted through alkaline‐induced dissociation of hydrogen bonding and electrostatic repulsion. This “pH‐induced tautomerization” strategy offers a promising route for developing high‐performance, recyclable hydrogels for advanced applications.
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
3秒前
李健的小迷弟应助dennisysz采纳,获得10
3秒前
Hello应助玖月采纳,获得10
5秒前
7秒前
jin发布了新的文献求助10
8秒前
负责的寒梅完成签到 ,获得积分10
10秒前
房产中介发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
王英霖完成签到 ,获得积分10
12秒前
Percy完成签到 ,获得积分10
12秒前
666完成签到,获得积分10
13秒前
科研通AI5应助jasonwee采纳,获得10
14秒前
努力搞科研完成签到,获得积分10
22秒前
小马甲应助joysa采纳,获得10
22秒前
jin完成签到,获得积分10
23秒前
zsg完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
十二发布了新的文献求助50
26秒前
27秒前
30秒前
冰海完成签到 ,获得积分10
31秒前
科研通AI5应助nenoaowu采纳,获得30
36秒前
玖月发布了新的文献求助10
37秒前
秋秋完成签到,获得积分10
39秒前
JamesPei应助熬夜猫采纳,获得10
40秒前
搜集达人应助夏沐采纳,获得10
42秒前
内向南风完成签到 ,获得积分10
43秒前
斯文败类应助听风飘逸采纳,获得10
44秒前
45秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得30
46秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
46秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
46秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
46秒前
ding应助科研通管家采纳,获得10
46秒前
ding应助科研通管家采纳,获得10
46秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
46秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得30
46秒前
46秒前
Akim应助秋秋采纳,获得10
47秒前
JamesPei应助清新的音响采纳,获得10
49秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
ISCN 2024 – An International System for Human Cytogenomic Nomenclature (2024) 3000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
the MD Anderson Surgical Oncology Manual, Seventh Edition 300
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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3777368
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3322759
关于积分的说明 10211483
捐赠科研通 3038087
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1667077
邀请新用户注册赠送积分活动 797952
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758103