Polyzwitterionic Organohydrogel and Soft Composite with Tunable Sol–Gel Properties Enabling On‐Demand Functionalization with Colloids

材料科学 表面改性 复合数 软物质 纳米技术 密度泛函理论 聚合物 水溶液 离子键合 纳米片 纳米复合材料 石墨烯 化学工程 弹性体 自愈水凝胶 氢氧化物 剥脱关节 粘弹性 胶体 纳米材料 钛酸酯 双层 离子强度 氮化硼 原位聚合 吸附 纳米颗粒 堆积 混合材料
作者
Ziyue Miao,Xiaodan Hong,Olli Ikkala,Zhong‐Peng Lv,Bo Peng
出处
期刊:Advanced Science [Wiley]
卷期号:13 (12): e18531-e18531
标识
DOI:10.1002/advs.202518531
摘要

While zwitterionic hydrogels and aq. polymers have already been used in, e.g., bio-related, environmental, and ionic transport-related applications, it is foreseen that their characteristic ability of zwitterions to bind functional particles combined with sol-gel transitions can allow emerging potential for responsive soft composites. Here, it is first shown that polyzwitterionic poly[2-(methacryloyloxy)ethyl]dimethyl-(3-sulfopropyl)ammonium hydroxide (PDMAPS), allows organohydrogelation upon adding dimethyl sulfoxide to its aqueous solution, inducing phase-separations to form physical cross-links. Density functional theory (DFT) analysis reveals solvent-polymer interactions that drive the organohydragelation. The organohydrogels exhibit ultrahigh stretchability (>2800%), quick self-adhesion, remoldability, and tunable viscoelasticity. By modulating solvent composition and integrating functional fillers, distinct sol- and gel-like states are achieved on-demand. In the sol-like state, titanium carbide nanosheets (MXenes)-incorporated PDMAPS soft composite enable mechano-tunable electromagnetic interference shielding via nanosheet reorientation under strain. In the gel-like regime, incorporation of magneticneodymium iron boron magnet (NdFeB) microparticles yields mechano-magneto-electric transducers for strain detection, dynamic haptic functionality, as demonstrated by Morse code encoding, and high durability in repeated compressive cycles. This work introduces a versatile organohydrogel platform with tunable viscoelastic properties, suitable for on-demand functionalized soft composites, suggesting new design principles for transducing, sensing, and soft robotics.
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
chris完成签到,获得积分10
刚刚
科目三应助111采纳,获得10
刚刚
科研通AI6.3应助老张采纳,获得10
刚刚
啦啦啦完成签到,获得积分10
刚刚
蕊蕊完成签到,获得积分10
刚刚
Abc完成签到,获得积分10
1秒前
yinhuan完成签到 ,获得积分10
1秒前
666666神花露水完成签到 ,获得积分10
1秒前
贪玩语蓉完成签到,获得积分10
1秒前
Lucas应助小城故事和冰雨采纳,获得10
2秒前
JamesPei应助aa采纳,获得10
2秒前
piers完成签到,获得积分10
3秒前
namseok完成签到,获得积分20
3秒前
runrun发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
Dasein完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
含蓄的映冬完成签到,获得积分10
5秒前
kk应助西扬采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
随风发布了新的文献求助20
5秒前
韩小青完成签到,获得积分10
6秒前
研友_VZG7GZ应助万能的悲剧采纳,获得10
6秒前
华仔应助温暖的萤采纳,获得10
7秒前
HH完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
bksw_viycole完成签到,获得积分10
7秒前
123关注了科研通微信公众号
7秒前
山山完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
Fei完成签到,获得积分10
7秒前
无极微光应助Jing采纳,获得20
7秒前
8秒前
小花给zkl011的求助进行了留言
8秒前
白云朵完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
pengya182完成签到,获得积分10
9秒前
ChatGDP_deepsuck完成签到,获得积分10
9秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 500
Dynamische Polarisation von H-1 und B-11 in (CH-3)-3NBH-3 500
CLSI M07 2024 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 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 7248316
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8871265
关于积分的说明 18716836
捐赠科研通 6927408
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3198303
关于科研通互助平台的介绍 2373907
邀请新用户注册赠送积分活动 2173076