Toward tough and sustainable hydrogel-cement composites via biomineralization-inspired strategy

生物矿化 水泥 复合材料 材料科学 仿生材料 自愈水凝胶 纳米技术 工程类 化学工程 高分子化学
作者
Han Wang,Yanchun Miao,Taotao Feng,Junlin Lin,Guoxing Sun,Zeyu Lu,Jinyang Jiang
标识
DOI:10.1038/s44296-025-00072-w
摘要

Abstract Enhancing the toughness of cement-based materials is key to extending their service life, reducing carbon emissions, and achieving sustainable development of the building materials industry. Drawing inspiration from the biomineralization in nature, a novel hydrogel-cement composite with an interpenetrating organic-inorganic structure was developed, followed by a rapid polymerization to pre-construct a continuous organic network, and a sequential deposition of inorganic cement hydrates on that, in order, thereby endowing the obtained composites with a honeycomb-like porous structure. Compared with normal cement paste, the hydrogel-cement composites (hydrogel content: 2.4–13.7 wt %) showed more than 30 times higher flexural toughness, and 60% increase in compressive strength. Besides, the composites exhibited high porosity characteristics consisting of closed micropores, which contributed to the 90% lower thermal conductivity of the composites than normal cement paste. In conclusion, these findings open a new window to toughen and functionalize cement-based materials with hydrogels using a biomineralization-inspired strategy.
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
胡胡完成签到,获得积分20
刚刚
英姑应助白华苍松采纳,获得10
1秒前
1秒前
匆匆发布了新的文献求助10
2秒前
隐形曼青应助幻梦采纳,获得10
2秒前
路宇鹏完成签到,获得积分10
3秒前
共享精神应助念光采纳,获得30
3秒前
3秒前
菌了个菇完成签到 ,获得积分10
4秒前
6秒前
申奎源完成签到,获得积分20
6秒前
哈哈y耶耶发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
9秒前
大个应助GT采纳,获得10
10秒前
咚咚发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
快乐随心完成签到 ,获得积分10
11秒前
KEHUGE完成签到,获得积分10
14秒前
补喵发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
英俊的铭应助xuj1245采纳,获得10
16秒前
打打应助wfengfengw采纳,获得10
17秒前
阳光总在风雨后完成签到,获得积分0
18秒前
20秒前
21秒前
桐桐应助aaaa采纳,获得10
22秒前
Shero发布了新的文献求助10
22秒前
22秒前
22秒前
香蕉觅云应助平安采纳,获得10
24秒前
Ava应助祥子的骆驼采纳,获得10
26秒前
努力科研的小白完成签到 ,获得积分10
27秒前
cbb发布了新的文献求助10
28秒前
MozzieMiao应助咚咚采纳,获得10
29秒前
补喵完成签到,获得积分20
29秒前
29秒前
30秒前
大胆羿完成签到,获得积分10
32秒前
33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
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The Neuroscience of Language 400
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 400
内視鏡的に摘除しえた十二指腸乳頭部腫瘍の2例 360
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 7674341
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9240718
关于积分的说明 19908688
捐赠科研通 7244417
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3285901
关于科研通互助平台的介绍 2443891
邀请新用户注册赠送积分活动 2288203