Mechanism of temperature-induced asymmetric swelling and shrinking kinetics in self-healing hydrogels

自愈水凝胶 肿胀 的 动力学 扩散 材料科学 化学 化学物理 热力学 高分子化学 复合材料 量子力学 物理
作者
Kunpeng Cui,Chengtao Yu,Ya Nan Ye,Xueyu Li,Jian Ping Gong
出处
期刊:Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America [National Academy of Sciences]
卷期号:119 (36): e2207422119-e2207422119 被引量:32
标识
DOI:10.1073/pnas.2207422119
摘要

Understanding the physical principle that governs the stimuli-induced swelling and shrinking kinetics of hydrogels is indispensable for their applications. Here, we show that the shrinking and swelling kinetics of self-healing hydrogels could be intrinsically asymmetric. The structure frustration, formed by the large difference in the heat and solvent diffusions, remarkably slows down the shrinking kinetics. The plateau modulus of viscoelastic gels is found to be a key parameter governing the formation of structure frustration and, in turn, the asymmetric swelling and shrinking kinetics. This work provides fundamental understandings on the temperature-triggered transient structure formation in self-healing hydrogels. Our findings will find broad use in diverse applications of self-healing hydrogels, where cooperative diffusion of water and gel network is involved. Our findings should also give insight into the molecular diffusion in biological systems that possess macromolecular crowding environments similar to self-healing hydrogels.
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
赘婿应助qrt采纳,获得10
1秒前
1秒前
宇文数学发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
搜集达人应助稳重的山柏采纳,获得10
3秒前
4秒前
SHJ完成签到,获得积分20
4秒前
4秒前
5秒前
shasha完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
7秒前
余其钵完成签到,获得积分10
9秒前
答辩发布了新的文献求助10
9秒前
GAOjiale发布了新的文献求助10
10秒前
Karen_Liu完成签到,获得积分10
10秒前
慕南枝完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
qrt发布了新的文献求助10
13秒前
Owen应助滕茹嫣采纳,获得10
13秒前
Encore发布了新的文献求助10
14秒前
缓慢的王完成签到,获得积分10
16秒前
干净的琦应助大头采纳,获得20
17秒前
19秒前
爆米花应助可以采纳,获得10
19秒前
20秒前
万能图书馆应助wjf采纳,获得10
20秒前
雷若山完成签到 ,获得积分10
21秒前
22秒前
纣王完成签到,获得积分10
22秒前
滕茹嫣完成签到,获得积分20
24秒前
胖崽胖崽完成签到,获得积分10
24秒前
24秒前
24秒前
nanonamo完成签到,获得积分10
25秒前
chen555完成签到 ,获得积分10
25秒前
26秒前
滕茹嫣发布了新的文献求助10
26秒前
十分十分佳完成签到,获得积分10
27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
Picture this! Including first nations fiction picture books in school library collections 2000
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 1500
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
ON THE THEORY OF BIRATIONAL BLOWING-UP 666
Signals, Systems, and Signal Processing 610
“美军军官队伍建设研究”系列(全册) 500
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6385583
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8199058
关于积分的说明 17343021
捐赠科研通 5439267
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2876488
邀请新用户注册赠送积分活动 1852958
关于科研通互助平台的介绍 1697227