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]
卷期号:36 (36): e2406671-e2406671 被引量:89
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
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
doou完成签到,获得积分10
刚刚
WANGYU发布了新的文献求助10
2秒前
快乐的忆安完成签到,获得积分10
3秒前
张宇鑫完成签到,获得积分10
4秒前
hxxcyb发布了新的文献求助10
5秒前
邪恶五角星完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
liuzhuohao应助WANGYU采纳,获得10
12秒前
12秒前
Nexus应助怪杰采纳,获得50
13秒前
刘瑶龙完成签到 ,获得积分10
14秒前
15秒前
surprise发布了新的文献求助10
17秒前
Orange应助华华华采纳,获得10
18秒前
wfunny发布了新的文献求助10
18秒前
稷下学者发布了新的文献求助30
20秒前
20秒前
小Z完成签到,获得积分10
22秒前
一点完成签到 ,获得积分0
24秒前
lily发布了新的文献求助10
27秒前
27秒前
烟花应助华华华采纳,获得10
28秒前
cdercder应助wfunny采纳,获得10
30秒前
32秒前
美丽迎曼发布了新的文献求助10
35秒前
小叶完成签到 ,获得积分10
35秒前
Johan完成签到 ,获得积分10
36秒前
NULL完成签到,获得积分10
39秒前
sadascaqwqw完成签到 ,获得积分10
40秒前
稷下学者完成签到,获得积分10
41秒前
houmi完成签到,获得积分10
43秒前
48秒前
大部晴朗完成签到 ,获得积分10
49秒前
Ryan完成签到,获得积分10
49秒前
cyz完成签到 ,获得积分10
50秒前
JamesPei应助5999采纳,获得10
52秒前
53秒前
朱珏虹完成签到,获得积分10
53秒前
53秒前
小七完成签到,获得积分10
54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
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
Understanding Acculturation: The Process of Cultural Adjustment as Applied to International Migration 700
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 590
Évora na Idade Média 555
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
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 7370934
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8978519
关于积分的说明 19087621
捐赠科研通 7012975
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3224993
关于科研通互助平台的介绍 2388627
邀请新用户注册赠送积分活动 2205666