Ionic organohydrogel with long-term environmental stability and multifunctionality based on PAM and sodium alginate

自愈水凝胶 生物相容性 化学工程 离子电导率 极限抗拉强度 电解质 化学 离子强度 材料科学 纳米技术 复合材料 高分子化学 水溶液 工程类 有机化学 物理化学 冶金 电极
作者
Fan Zhang,Shanshan Jiang,Dezhen Zhao,Yunhe Diao,Xuying Liu,Jinzhou Chen,Jie Liu,Huige Yang
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:485: 149810-149810 被引量:34
标识
DOI:10.1016/j.cej.2024.149810
摘要

Hydrogels possess several advantageous characteristics, including transparency, biocompatibility, and ionic conductivity, making them promising for applications in flexible electronics, drug delivery, ionic skin, and electrolytes. Nevertheless, creating a robust conductive and antifreezing hydrogel with enduring environmental stability remains a significant challenge. This study, based on the salt-out effect of alkali metal ion salts and binary solvent systems, employs a straightforward one-pot solvent exchange method to introduce dynamic and reversible non-covalent bonds (hydrophobic association and hydrogen bonds) into a polyacrylamide-sodium alginate (PAM-SA) dual-network hydrogel with excellent flexibility and biocompatibility. By adjusting the types of ions and cryoprotective agents (CPA), a series of ion-conductive organic hydrogels with anti-freezing properties were successfully prepared. The resulting PAM/SA-Gly-KCl1M hydrogel exhibits commendable mechanical properties (with a tensile strain of up to 1465 %, a tensile strength of 166 kPa, and toughness of 1354 kJ m3), high ionic conductivity (0.59 S/m), outstanding frost resistance (–100 °C), and sustained long-term stability (maintaining 70 % of its weight for over one month in an open environment). Therefore, sensors based on organic hydrogels exhibit exceptional characteristics, including high strength, superior transparency, and dependable operation in low-temperature conditions. Its remarkable sensing sensitivity and stability and antifreeze properties facilitate operation across an extensive temperature range and contribute to an extended operational lifespan. Overall, this sensor proves conducive to developing enduring flexible electronic products in challenging environments, thereby unveiling novel prospects for the realms of smart wearable technology and health monitoring.
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
Rose段发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
Owen的应助被xiaobo采纳,获得10
刚刚
1秒前
不会取名字完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
云珀千完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
gelee完成签到,获得积分10
3秒前
思源的应助被夏日夜风采纳,获得10
3秒前
ww关闭了ww的文献求助
3秒前
mini加菲发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
郑一鸣发布了新的文献求助10
5秒前
xiaomifeng的应助被paleo-地质采纳,获得10
5秒前
坦率发布了新的文献求助10
5秒前
呆萌初南发布了新的文献求助10
5秒前
111完成签到 ,获得积分10
6秒前
兴高采烈的狐狸完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
追寻书雁完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
8秒前
冷静的远山完成签到 ,获得积分10
8秒前
9秒前
9秒前
9秒前
10秒前
聪慧代天发布了新的文献求助10
10秒前
小二郎的应助被鞘皮采纳,获得10
10秒前
tirakii发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
11秒前
呜呼啦呼完成签到,获得积分10
12秒前
杨子怡完成签到 ,获得积分10
14秒前
jm发布了新的文献求助10
14秒前
16秒前
llllwwww发布了新的文献求助10
16秒前
1005发布了新的文献求助10
16秒前
shenjj发布了新的文献求助10
17秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Organizational Behavior 510
Arbitrage Theory in Discrete and Continuous Time 500
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 400
English Longitudinal Study of Ageing: Waves 0-11, 1998-2024 300
2026-2030年中國基因檢測行業市場前瞻與未來投資戰略分析報告 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 化学工程 内科学 物理 生物化学 复合材料 催化作用 细胞生物学 人工智能 心理学 无机化学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7826415
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9352541
关于积分的说明 20566811
捐赠科研通 7419603
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3335087
关于科研通互助平台的介绍 2480236
邀请新用户注册赠送积分活动 2355639