Real‐Time Stress Visualization of Hydrogels Enabled by Supramolecularly Switched Stretch‐Induced Phase Separation

自愈水凝胶 超分子化学 材料科学 纳米技术 可视化 压力(语言学) 机械转化 相变 不透明度 相(物质) 超分子组装 超分子聚合物 软质材料 自组装 金刚烷 多稳态 化学
作者
Sooyeon Noh,Akihide Sugawara,Naoaki Ishihara,Takashi Konishi,Yuki Ueda,Ryuhei Motokawa,Yoshinori Takashima,Hiroshi Uyama
出处
期刊:Advanced Science [Wiley]
卷期号:13 (51): e76110-e76110
标识
DOI:10.1002/advs.76110
摘要

The visualization of mechanical stress in soft materials is highly desirable; however, real-time optical readouts using conventional sensing approaches are problematic because mechanophore-based systems typically require strong threshold-type activation with slow recovery. Herein, we report supramolecular hydrogels that enable the continuous and reversible visualization of mechanical stress in real time via stretch-induced phase separation. Supramolecular switching mechanotransduction (SSM) has been proposed as the key mechanism. Mechanical stimuli are transduced into a distinct network state transition through host-guest complexes between β-cyclodextrin and adamantane as supramolecular switches. In this design, guest-functionalized polymers undergo on-off transition between the hydrated and dehydrated states via host-guest complexation and decomplexation. Responsive polymers, incorporated into the hydrogel network via supramolecular bonds, function as reversible cross-links and switches. Upon stretching, the hydrogels macroscopically transition from transparent to opaque owing to the dehydration-induced heterogeneity within the responsive domains. The linear and reversible changes in the opacity with applied stress-attributable to sacrificial and reversible supramolecular switching-enable the visualization of stress distributions. This design principle offers a platform for spatiotemporally resolved mapping of the mechanical states in hydrogels with an intuitive, instrument-free readout, and lays the foundation for monitoring, timely intervention, and safer operation of soft-material systems.
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
脑洞疼的应助被张新采纳,获得10
1秒前
yglove发布了新的文献求助10
1秒前
Easton丶发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
Leoshirley发布了新的文献求助10
2秒前
wsmmm发布了新的文献求助30
3秒前
搞怪的老九的应助被秋丶凡尘采纳,获得10
3秒前
orixero的应助被小巧的绮采纳,获得10
4秒前
sunji发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
LingC完成签到,获得积分10
4秒前
tzy发布了新的文献求助10
5秒前
英俊的铭的应助被涛老三采纳,获得10
6秒前
6秒前
llllll完成签到,获得积分10
6秒前
小巧天亦完成签到,获得积分10
7秒前
洁净板栗完成签到,获得积分10
7秒前
bkagyin的应助被微笑的小凝采纳,获得10
7秒前
8秒前
8秒前
哑巴听雷发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
忧郁的代天完成签到,获得积分20
8秒前
8秒前
8秒前
vegetable完成签到,获得积分10
9秒前
咪咪里完成签到,获得积分20
9秒前
zjjjjjjjjj发布了新的文献求助10
9秒前
sun完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
不方完成签到,获得积分10
10秒前
九月天完成签到,获得积分10
10秒前
大个的应助被郑继庆采纳,获得10
10秒前
8848完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
gugugaga发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
Wangyinan完成签到,获得积分10
11秒前
思恋欢完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
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
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Challenging Attachment Theory 600
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8138680
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9539227
关于积分的说明 21634610
捐赠科研通 7722830
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3420630
关于科研通互助平台的介绍 2545850
邀请新用户注册赠送积分活动 2462549