A universal strategy for preparing tough and smart glassy hydrogels

自愈水凝胶 韧性 刚度(电磁) 聚合物 可扩展性 复合材料 软化 刚度 智能材料 抗弯刚度 材料科学 纳米技术 化学工程 高分子化学 工程类 计算机科学 操作系统
作者
Xinxing Lin,Xiaolin Wang,Hongyuan Cui,Gangfeng Ouyang,Hui Guo
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:457: 141280-141280 被引量:22
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.141280
摘要

With a large amount of water as plasticizer, most current hydrogels stay in rubbery states with low rigidity. Inspired by the robust thermoplastics, herein we propose a facile, effective, and universal strategy for preparing tough and smart “glassy hydrogels” by maintaining the hydrogels’ network in glassy states. The key point is to integrate an appropriate amount of rigid hydrophobic polymers within hydrogels’ hydrophilic networks. Based on the composition optimization, we further establish a generally applicable criterion for material preparation: the hydrogels should possess a thermo-softening temperature slightly higher than the service condition. Following this principle, various glassy hydrogels have been readily fabricated, which demonstrate excellent rigidity (∼50.5 MPa), strength (∼8.46 MPa), extensibility (∼2200%), and toughness (∼35.2 MJ.m−3). More interestingly, the hydrogels demonstrate broad-range tunable mechanical performance in response to temperature and additives. Upon heating, the hydrogels manifest evident thermo-softening performance with the stiffness dramatically dropping more than 1000 times, endowing the hydrogels with desirable shape memory properties. When encountering various small-molecules, the hydrogels show over 3 orders’ broad-range tunable stiffness. Collectively, the ease of manipulation and universality of the as-established method, we hope, can become a widely used strategy to inspire novel designs and substantially broaden the application potentials of gels.
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
LUMOS发布了新的文献求助30
1秒前
wy.he举报佳佳求助涉嫌违规
2秒前
2秒前
半夜汽笛关注了科研通微信公众号
2秒前
lvy发布了新的文献求助10
3秒前
FFFFF完成签到 ,获得积分10
4秒前
与光完成签到 ,获得积分10
4秒前
tom发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
7秒前
科研通AI6应助小丑看花采纳,获得10
7秒前
芝士大王完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
苹果酸奶完成签到 ,获得积分10
9秒前
lwl完成签到,获得积分10
9秒前
planA完成签到,获得积分10
11秒前
会撒娇的芷烟完成签到,获得积分10
11秒前
科研通AI5应助小米采纳,获得10
12秒前
二九十二完成签到,获得积分10
13秒前
魔幻的盼秋完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
瑞rui完成签到 ,获得积分10
17秒前
17秒前
凶狠的妙柏完成签到,获得积分10
17秒前
gghh完成签到 ,获得积分10
19秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
20秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
打打应助科研通管家采纳,获得30
20秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
lzd完成签到,获得积分10
20秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
无所谓完成签到,获得积分10
20秒前
生动梦松应助科研通管家采纳,获得150
20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
Zeolites: From Fundamentals to Emerging Applications 1500
Encyclopedia of Materials: Plastics and Polymers 1000
Architectural Corrosion and Critical Infrastructure 1000
Early Devonian echinoderms from Victoria (Rhombifera, Blastoidea and Ophiocistioidea) 1000
Hidden Generalizations Phonological Opacity in Optimality Theory 1000
translating meaning 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4919458
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4191464
关于积分的说明 13017509
捐赠科研通 3961706
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2171824
邀请新用户注册赠送积分活动 1189754
关于科研通互助平台的介绍 1098383