Strong, tough, ionic conductive, and freezing-tolerant all-natural hydrogel enabled by cellulose-bentonite coordination interactions

纤维素 自愈水凝胶 离子键合 材料科学 离子电导率 化学工程 离子强度 纤维素乙醇 膨润土 离子液体 纳米技术 电解质 离子 化学 高分子化学 有机化学 电极 物理化学 水溶液 工程类 催化作用
作者
Siheng Wang,Le Yu,Shanshan Wang,Lei Zhang,Lü Chen,Xu Xu,Zhicheng Song,He Liu,Chaoji Chen
出处
期刊:Nature Communications [Springer Nature]
卷期号:13 (1) 被引量:106
标识
DOI:10.1038/s41467-022-30224-8
摘要

Ionic conductive hydrogels prepared from naturally abundant cellulose are ideal candidates for constructing flexible electronics from the perspective of commercialization and environmental sustainability. However, cellulosic hydrogels featuring both high mechanical strength and ionic conductivity remain extremely challenging to achieve because the ionic charge carriers tend to destroy the hydrogen-bonding network among cellulose. Here we propose a supramolecular engineering strategy to boost the mechanical performance and ionic conductivity of cellulosic hydrogels by incorporating bentonite (BT) via the strong cellulose-BT coordination interaction and the ion regulation capability of the nanoconfined cellulose-BT intercalated nanostructure. A strong (compressive strength up to 3.2 MPa), tough (fracture energy up to 0.45 MJ m-3), yet highly ionic conductive and freezing tolerant (high ionic conductivities of 89.9 and 25.8 mS cm-1 at 25 and -20 °C, respectively) all-natural cellulose-BT hydrogel is successfully realized. These findings open up new perspectives for the design of cellulosic hydrogels and beyond.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
ranqi发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
刘畅完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
7秒前
7秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
我是老大应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
liliziwei完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
yl完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
wanghaiyang发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
赫幼蓉完成签到,获得积分10
12秒前
Hu发布了新的文献求助10
12秒前
搜集达人应助xsjzuibang采纳,获得10
12秒前
13秒前
coco发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
霍碧完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
海棠依旧完成签到,获得积分10
17秒前
SciGPT应助小党打地鼠采纳,获得10
17秒前
Dz1990m完成签到,获得积分10
18秒前
123zyx发布了新的文献求助10
18秒前
zoujinru发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
21秒前
22秒前
keyantong001发布了新的文献求助10
23秒前
桃子发布了新的文献求助10
24秒前
丘比特应助su采纳,获得10
25秒前
xsjzuibang发布了新的文献求助10
26秒前
27秒前
123zyx完成签到,获得积分10
27秒前
28秒前
28秒前
高分求助中
Manual of Clinical Microbiology, 4 Volume Set (ASM Books) 13th Edition 1000
Cross-Cultural Psychology: Critical Thinking and Contemporary Applications (8th edition) 800
Counseling With Immigrants, Refugees, and Their Families From Social Justice Perspectives pages 800
Electronic Structure Calculations and Structure-Property Relationships on Aromatic Nitro Compounds 500
マンネンタケ科植物由来メロテルペノイド類の網羅的全合成/Collective Synthesis of Meroterpenoids Derived from Ganoderma Family 500
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 400
Statistical Procedures for the Medical Device Industry 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 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 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2376612
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2084489
关于积分的说明 5228495
捐赠科研通 1811424
什么是DOI,文献DOI怎么找? 904005
版权声明 558502
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 482650