Isotropically Robust Hydrogel with Biomimetic Multilayer Fibrous Architecture

材料科学 自愈水凝胶 软机器人 各向同性 复合材料 堆积 软质材料 纳米技术 各向异性 增韧 耐久性 工作(物理) 机械强度 软物质 聚合物 组织工程 结构材料 结构完整性 流变学 仿生学 可靠性(半导体) 弹性体 纳米尺度 表征(材料科学) 纳米- 损伤容限
作者
Ziyu Shao,Zheng Wang,Weiwei Gao,Qingyan Chen,Hao Bai
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:18 (7): 11973-11981
标识
DOI:10.1021/acsami.5c25801
摘要

Soft materials like hydrogels hold great promise for biomedical and engineering applications. While various strengthening and toughening methods have been developed, they often produce anisotropic structures or require specific liquid conditions to maintain enhanced mechanical properties. Inspired by the hierarchical collagen architecture of articular cartilage, we report here a biomimetic multilayer fibrous hydrogel that overcomes these limitations. Through controlled stacking of aligned fibrous monolayers, we create a hierarchical structure exhibiting exceptional isotropic mechanical properties while maintaining full functionality, regardless of liquid environments. Additionally, our hydrogel demonstrates remarkable crack resistance under both static and cyclic loading conditions, sustaining 10,000 loading cycles without structural degradation. Our work establishes a generalized framework for designing hydrogels with isotropically high mechanical performance and structural durability without dependence on specific liquid environments, opening new possibilities for load-bearing applications in biomedical devices and soft robotics where both mechanical reliability and aqueous stability are essential.
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
白路发布了新的文献求助10
刚刚
小手冰凉发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
LucyLi发布了新的文献求助10
1秒前
向雨竹完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
研友_MLJldZ发布了新的文献求助10
2秒前
Wtj完成签到,获得积分10
2秒前
虹虹完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
搜集达人应助111111111111采纳,获得10
3秒前
Lfxy完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
5秒前
5秒前
5秒前
彬墩墩发布了新的文献求助10
5秒前
lore发布了新的文献求助10
5秒前
esu关闭了esu文献求助
5秒前
rudjs发布了新的文献求助10
5秒前
朴实砖头发布了新的文献求助10
6秒前
张继龙完成签到,获得积分10
6秒前
麻果完成签到,获得积分10
6秒前
852应助Wtj采纳,获得10
6秒前
7秒前
肝不动的牛马完成签到,获得积分10
7秒前
隐形曼青应助大米采纳,获得10
7秒前
小时代2发布了新的文献求助10
7秒前
温暖的飞瑶完成签到,获得积分20
8秒前
成成发布了新的文献求助10
8秒前
六月完成签到 ,获得积分20
8秒前
小手冰凉完成签到,获得积分10
8秒前
cloudehbh完成签到 ,获得积分10
9秒前
张怡发布了新的文献求助10
9秒前
乐观元风发布了新的文献求助10
9秒前
冤家Gg应助随缘采纳,获得10
9秒前
Twilight完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
10秒前
章文佳关注了科研通微信公众号
10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
Tanning Chemistry: The Science of Leather (2nd Edition) 2000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
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 7260056
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8881988
关于积分的说明 18768193
捐赠科研通 6940128
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3201739
关于科研通互助平台的介绍 2375467
邀请新用户注册赠送积分活动 2177542