清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Liquid Metal Nanoparticles Physically Hybridized with Cellulose Nanocrystals Initiate and Toughen Hydrogels with Piezoionic Properties

自愈水凝胶 材料科学 纳米颗粒 聚合 纳米技术 聚合物 化学工程 水溶液 丙烯酸 离子液体 复合材料 高分子化学 催化作用 有机化学 化学 共聚物 工程类
作者
Pooria Rahmani,Akbar Shojaei,Tushar Sakorikar,Meixiang Wang,Yuniva Mendoza-Apodaca,Michael D. Dickey
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:18 (11): 8038-8050 被引量:69
标识
DOI:10.1021/acsnano.3c11063
摘要

Liquid metal (LM) particles can serve as initiators, functional fillers, and cross-linkers for hydrogels. Herein, we show that cellulose nanocrystals (CNCs) stabilize LM particles in aqueous solutions, such as those used to produce hydrogels. The CNC-coated LM particles initiate free-radical polymerization to form poly(acrylic acid) (PAA) hydrogel with exceptional properties─stretchability ∼2000%, excellent toughness ∼1.8 MJ/m3, mechanical resilience, and efficient self-healing─relative to cross-linked PAA networks polymerized using conventional molecular initiators. FTIR spectroscopy, rheology, and mechanical measurements suggest that physical bonds between PAA and both Ga3+ and LM-CNC particles contribute to the excellent mechanical properties. The gels are used to sense a wide range of strains, such as those associated with human motion, via changes in resistance through the gel. The sensitivity at low strains enables monitoring subtle physiological signals, such as pulse. Without significantly compromising the toughness, soaking the gels in salt solution brings about high ionic conductivity (3.8 S/m), enabling them to detect touch via piezoionic principles; the anions in the gel have higher mobility than cations, resulting in significant charge separation (current ∼30 μA, ∼10 μA/cm2) through the gel in response to touch. These attractive properties are promising for wearable sensors, energy harvesters, and self-powered ionic touch panels.
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
xtutang完成签到,获得积分10
2秒前
柔弱成协完成签到 ,获得积分10
14秒前
赵一完成签到 ,获得积分10
14秒前
Peter完成签到 ,获得积分10
22秒前
热带蚂蚁完成签到 ,获得积分10
50秒前
sunwsmile完成签到 ,获得积分10
59秒前
vampire完成签到,获得积分10
1分钟前
路漫漫其修远兮完成签到 ,获得积分10
1分钟前
赘婿应助辛勤依凝采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
little完成签到,获得积分10
1分钟前
little发布了新的文献求助10
1分钟前
蓝梦诗音完成签到 ,获得积分10
1分钟前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
辛勤依凝完成签到,获得积分10
1分钟前
蔡6705发布了新的文献求助10
1分钟前
凉凉完成签到,获得积分10
1分钟前
Beyond095完成签到 ,获得积分10
2分钟前
golfgold完成签到,获得积分10
2分钟前
使命完成签到 ,获得积分10
2分钟前
3分钟前
YiXianCoA完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
西山菩提完成签到,获得积分10
4分钟前
4分钟前
田田完成签到 ,获得积分10
4分钟前
zzgpku完成签到,获得积分0
4分钟前
4分钟前
辛勤依凝发布了新的文献求助10
4分钟前
常风完成签到,获得积分10
4分钟前
5分钟前
聪慧的从雪完成签到 ,获得积分10
5分钟前
wobushipkkd发布了新的文献求助10
5分钟前
科研通AI6.1应助林砚采纳,获得10
5分钟前
jlwang完成签到,获得积分10
5分钟前
5分钟前
wobushipkkd完成签到,获得积分10
5分钟前
drizzling完成签到,获得积分10
5分钟前
可爱的函函应助林砚采纳,获得30
5分钟前
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
HANDBOOK OF CHEMISTRY AND PHYSICS 106th edition 1000
ASPEN Adult Nutrition Support Core Curriculum, Fourth Edition 1000
AnnualResearch andConsultation Report of Panorama survey and Investment strategy onChinaIndustry 1000
Continuing Syntax 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Decentring Leadership 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 6278351
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8097786
关于积分的说明 16928699
捐赠科研通 5346845
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2842494
邀请新用户注册赠送积分活动 1819810
关于科研通互助平台的介绍 1677012