Molecular Engineering of Fracture Energy Dissipating Sacrificial Bonds Into Cellulose Nanocrystal Nanocomposites

纳米复合材料 材料科学 纳米晶 聚合物 韧性 超分子化学 复合材料 断裂韧性 纳米棒 纤维素 纳米材料 氢键 聚合物纳米复合材料 高分子科学 纳米技术 分子 化学工程 化学 有机化学 工程类
作者
Jason R. McKee,Johannes Huokuna,Lahja Martikainen,Mikko Karesoja,Antti Nykänen,Eero Kontturi,Heikki Tenhu,Janne Ruokolainen,Olli Ikkala
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:53 (20): 5049-5053 被引量:78
标识
DOI:10.1002/anie.201401072
摘要

Even though nanocomposites have provided a plethora of routes to increase stiffness and strength, achieving increased toughness with suppressed catastrophic crack growth has remained more challenging. Inspired by the concepts of mechanically excellent natural nanomaterials, one-component nanocomposites were fabricated involving reinforcing colloidal nanorod cores with polymeric grafts containing supramolecular binding units. The concept is based on mechanically strong native cellulose nanocrystals (CNC) grafted with glassy polymethacrylate polymers, with side chains that contain 2-ureido-4[1H]-pyrimidone (UPy) pendant groups. The interdigitation of the grafts and the ensuing UPy hydrogen bonds bind the nanocomposite network together. Under stress, UPy groups act as sacrificial bonds: simultaneously providing adhesion between the CNCs while allowing them to first orient and then gradually slide past each other, thus dissipating fracture energy. We propose that this architecture involving supramolecular binding units within side chains of polymer grafts attached to colloidal reinforcements opens generic approaches for tough nanocomposites.
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
FQma123发布了新的文献求助10
刚刚
汉堡包应助FKing采纳,获得10
刚刚
321完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
cdercder应助泰来采纳,获得10
1秒前
1秒前
VirgoYn完成签到,获得积分0
1秒前
王一二完成签到,获得积分20
3秒前
情怀应助Song采纳,获得10
3秒前
虾仁猪心完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
cy__完成签到,获得积分10
3秒前
OO完成签到,获得积分10
4秒前
大咖完成签到,获得积分10
5秒前
kook完成签到 ,获得积分10
5秒前
英子完成签到 ,获得积分10
5秒前
潇洒的惋清应助寒烟采纳,获得10
5秒前
xiaole完成签到,获得积分10
5秒前
Jasper应助禾朔采纳,获得10
5秒前
ssy发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
提拉米苏发布了新的文献求助10
7秒前
甜蜜的芾完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
8秒前
ppat5012完成签到,获得积分20
8秒前
8秒前
粗心的易云完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
杜嘟嘟完成签到,获得积分10
10秒前
流星驳回了Owen应助
10秒前
11秒前
11秒前
11秒前
qwerdfggfv发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
明理的傲晴完成签到,获得积分10
12秒前
提拉米苏完成签到,获得积分10
13秒前
dian完成签到,获得积分10
13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
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
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 7750187
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9297706
关于积分的说明 20242528
捐赠科研通 7331881
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3309518
关于科研通互助平台的介绍 2461127
邀请新用户注册赠送积分活动 2321927