Stiff, Strong, Tough, and Highly Stretchable Hydrogels Based on Dual Stimuli-Responsive Semicrystalline Poly(urethane–urea) Copolymers

自愈水凝胶 材料科学 韧性 结晶度 共聚物 复合材料 刚度 聚合物 化学工程 高分子化学 工程类
作者
Nicolas Candau,Grégory Stoclet,Jean‐François Tahon,Adrien Demongeot,Pascal Schouwink,Emel Yılgör,İskender Yılgör,Yusuf́ Z. Menceloǵlu,Oğuzhan Oğuz
出处
期刊:ACS applied polymer materials [American Chemical Society]
卷期号:3 (11): 5683-5695 被引量:5
标识
DOI:10.1021/acsapm.1c00969
摘要

There has been a considerable interest in developing stiff, strong, tough, and highly stretchable hydrogels in various fields of science and technology including biomedical and sensing applications. However, simultaneous optimization of stiffness, strength, toughness, and extensibility is a challenge for any material, and hydrogels are well-known to be mechanically weak materials. Here, we demonstrate that poly(ethylene oxide)-based dual stimuli-responsive semicrystalline poly(urethane–urea) (PU) copolymers with high hard segment contents (30 and 40%) can be utilized as stiff, strong, tough, and highly stretchable hydrogels with an elastic modulus (4–10 MPa) tens to hundreds of times higher than that of conventional hydrogels (0.01–0.1 MPa), strength (7–13 MPa) and toughness (53–74 MJ·m–3) fairly comparable to those of the toughest hydrogels reported in the literature, and stretchability beyond 10 times their initial length (1000–1250%). In addition, the shape-memory program has been used to tune the room temperature stiffness and strength of the studied PU copolymers. Finally, the materials show fast shape recovery (less than 10 s) during both heat- and water-activated shape memory cycles, which can be adjusted by a simple modulation of the hard segment content and/or soft segment molecular weight. Our findings may be of interest in emerging biomedical and sensing applications.

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
万物安生完成签到,获得积分10
刚刚
诱导效应发布了新的文献求助10
刚刚
ffl发布了新的文献求助10
3秒前
井上枫唐发布了新的文献求助10
3秒前
DDF完成签到 ,获得积分10
3秒前
万物安生发布了新的文献求助10
3秒前
科研通AI6.4的应助被老实夜云采纳,获得10
4秒前
njfu完成签到,获得积分20
5秒前
矮小的语海完成签到,获得积分10
5秒前
hailey完成签到,获得积分10
6秒前
孤独蛋挞完成签到,获得积分10
6秒前
大圣发布了新的文献求助10
7秒前
七七八八完成签到 ,获得积分10
9秒前
16秒前
17秒前
打打的应助被少吃甜多健身采纳,获得10
18秒前
kyrie完成签到,获得积分10
18秒前
Desirable完成签到,获得积分10
19秒前
扛把子完成签到 ,获得积分10
19秒前
朴西西发布了新的文献求助10
20秒前
莓莓完成签到,获得积分10
20秒前
活泼忆丹发布了新的文献求助10
20秒前
积极的凌柏完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
23秒前
xxzw完成签到 ,获得积分10
24秒前
莓莓发布了新的文献求助10
24秒前
25秒前
顾矜的应助被qqxx采纳,获得10
25秒前
25秒前
熬夜修士完成签到,获得积分10
26秒前
perty02发布了新的文献求助10
27秒前
29秒前
包容无血发布了新的文献求助10
30秒前
慕青的应助被着急的道之采纳,获得10
30秒前
30秒前
Up发布了新的文献求助10
30秒前
平和的狍子完成签到 ,获得积分10
30秒前
31秒前
31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
Rosenblum, Global Change Biology 800
自動車の空力技術 800
Biographisches Lexikon der hervorragenden Ärzte der letzten fünfzig Jahre [1880–1930]. Zugleich Fortsetzung des Biographischen Lexikons der hervorragenden Ärzte aller Zeiten und Völker 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Issues in Task-Based Language Teaching 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 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7786264
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9325213
关于积分的说明 20403403
捐赠科研通 7375213
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3321652
关于科研通互助平台的介绍 2469654
邀请新用户注册赠送积分活动 2338289