Copper‐Coordination Engineered Glassy Hydrogels Featuring Ultrastiffness and Structural Programmability

自愈水凝胶 材料科学 聚丙烯酸 化学工程 动态力学分析 复合材料 高分子化学 聚合物 工程类
作者
Xiaoting Wang,Ning Tang,Yujia Jiang,M. Li,Jun Hu
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:21 (24): e2502949-e2502949
标识
DOI:10.1002/smll.202502949
摘要

Abstract Glassy hydrogels, which maintain a distinctive glassy state at ambient temperature, are appealing for engineering applications. Nevertheless, the existing glassy hydrogels often suffer from inferior strength, inadequate stiffness, and environmental stability caused by weak physical cross‐linking. Herein, we present an ultrastiff and ultrastrong glassy hydrogel by introducing robust coordination bonds into a network composed of polyacrylic acid (PAA) and polyvinyl alcohol (PVA), using a copper acetate‐assisted strategy. The presence of acetate anions creates a relatively alkaline environment, which deprotonates the carboxyl groups of PAA. This deprotonation exposes carboxylate groups that readily coordinate with copper ions, establishing a densely cross‐linked network in the glassy state. The resultant glassy hydrogel exhibits record‐breaking Young's modulus (469.7 MPa), tensile strength (19.2 MPa), and exceptional environmental stability. Moreover, the reversible softening and vitrification induced by the breakage and reforming of coordination bonds endows glassy hydrogel with structural programmability, allowing for the construction of integrated auxetic hydrogel (IAH). The IAH demonstrates enhanced mechanical properties compared to the auxetic skeleton alone while maintaining a negative Poisson's ratio over a wide strain range of 0–29%. This study provides a promising engineering route for the development of advanced glassy 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
丘比特应助yiiinng采纳,获得10
刚刚
Nexus应助紫熊采纳,获得30
刚刚
淡淡依白完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
傻子也能搞学术吗完成签到,获得积分10
1秒前
Sherry应助拉瓦锡不爱化学采纳,获得20
2秒前
2秒前
15713813357发布了新的文献求助10
3秒前
Owen应助qiu采纳,获得10
3秒前
珠珠完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
4秒前
4秒前
4秒前
上官若男应助天问见鬼采纳,获得10
4秒前
cw发布了新的文献求助10
4秒前
zbx发布了新的文献求助10
5秒前
charry发布了新的文献求助10
6秒前
222发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
高大的雁枫完成签到,获得积分10
6秒前
wangerer完成签到,获得积分10
6秒前
Ava应助arrebol采纳,获得10
6秒前
7秒前
1233发布了新的文献求助10
7秒前
ALOHA完成签到,获得积分10
7秒前
科研通AI6.1应助op06d采纳,获得30
7秒前
聪明聋五完成签到,获得积分10
8秒前
yuanqi发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
zhuhuaipu完成签到,获得积分10
8秒前
元宝完成签到,获得积分20
8秒前
自信大白菜真实的钥匙完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
oasis完成签到,获得积分10
9秒前
光亮天蓉发布了新的文献求助10
9秒前
拉瓦锡不爱化学完成签到,获得积分10
10秒前
卢彦冬发布了新的文献求助10
10秒前
高分求助中
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
Climate change and sports: Statistics report on climate change and sports 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
Organic Reactions Volume 118 400
A Foreign Missionary on the Long March: The Unpublished Memoirs of Arnolis Hayman of the China Inland Mission 400
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 6463202
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8270971
关于积分的说明 17632735
捐赠科研通 5535163
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2907028
邀请新用户注册赠送积分活动 1883875
关于科研通互助平台的介绍 1730640