Tough Supramolecular Hydrogels Crafted via Lignin‐Induced Self‐Assembly

自愈水凝胶 材料科学 超分子化学 聚乙烯醇 聚合物 极限抗拉强度 超分子聚合物 韧性 纳米技术 化学工程 木质素 复合材料 高分子化学 有机化学 分子 化学 工程类
作者
Xiaofeng Pan,Jiawei Pan,Li Xiang,Zhongkai Wang,Yonghao Ni,Qinhua Wang
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
被引量:36
标识
DOI:10.1002/adma.202406671
摘要

Abstract Supramolecular hydrogels are typically assembled through weak non‐covalent interactions, posing a significant challenge in achieving ultra strength. Developing a higher strength based on molecular/nanoscale engineering concepts is a potential improvement strategy. Herein, a super‐tough supramolecular hydrogel is assembled by gradually diffusing lignosulfonate sodium (LS) into a polyvinyl alcohol (PVA) solution. Both simulations and analytical results indicate that the assembly and subsequent enhancement of the crosslinked network are primarily attributed to LS‐induced formation and gradual densification of strong crystalline domains within the hydrogel. The optimized hydrogel exhibits impressive mechanical properties with tensile strength of ≈20 MPa, Young's modulus of ≈14 MPa, and toughness of ≈50 MJ m⁻ 3 , making it the strongest lignin‐PVA/polymer hydrogel known so far. Moreover, LS provides the supramolecular hydrogel with excellent low‐temperature stability (<‐60 °C), antibacterial, and UV‐blocking capability (≈100%). Interestingly, the diffusion ability of LS is demonstrated for self‐restructuring damaged supramolecular hydrogel, achieving 3D patterning on hydrogel surfaces, and enhancing the local strength of the freeze‐thaw PVA hydrogel. The goal is to foster a versatile hydrogel platform by combining eco‐friendly LS with biocompatible PVA, paving the way for innovation and interdisciplinarity in biomedicine, engineering materials, and forestry science.
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
Atopos发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
江阳宏发布了新的文献求助10
2秒前
慈祥的翠梅完成签到,获得积分10
2秒前
listen完成签到,获得积分10
2秒前
大气乐天发布了新的文献求助30
2秒前
科研通AI5应助简忆采纳,获得10
2秒前
2秒前
汉堡包应助雪原白鹿采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
甜屿完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
宸浅完成签到 ,获得积分10
3秒前
haoliang发布了新的文献求助10
3秒前
善学以致用应助yao采纳,获得10
4秒前
4秒前
zhiruo完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
ZDX完成签到,获得积分10
5秒前
高分子发布了新的文献求助10
5秒前
杰尼龟完成签到,获得积分10
5秒前
leaolf应助坚强煜城采纳,获得10
5秒前
CipherSage应助勤奋的风华采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
LCC发布了新的文献求助10
7秒前
热心黑猫应助江阳宏采纳,获得10
7秒前
8秒前
手捣土豆完成签到,获得积分10
8秒前
cj发布了新的文献求助10
8秒前
zho发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
9秒前
Orange应助失眠孱采纳,获得10
10秒前
传奇3应助钇铯采纳,获得10
10秒前
科研通AI5应助佟开开采纳,获得10
10秒前
嘉子发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
风中冷风发布了新的文献求助10
11秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各位详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 3000
줄기세포 생물학 1000
The Netter Collection of Medical Illustrations: Digestive System, Volume 9, Part III - Liver, Biliary Tract, and Pancreas (3rd Edition) 600
中国减肥产品行业市场发展现状及前景趋势与投资分析研究报告(2025-2030版) 500
《2024-2029年中国减肥产品行业市场分析及发展前景预测报告》 500
A new house rat (Mammalia: Rodentia: Muridae) from the Andaman and Nicobar Islands 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 4506754
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3954568
关于积分的说明 12259767
捐赠科研通 3614725
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1988802
邀请新用户注册赠送积分活动 1024952
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 916820