A tough and robust hydrogel constructed through carbon dots induced crystallization domains integrated orientation regulation

结晶 韧性 极限抗拉强度 自愈水凝胶 材料科学 纳米尺度 成核 纳米技术 分层(地质) 超级电容器 聚合物 化学工程 复合材料 生物 高分子化学 工程类 构造学 物理化学 古生物学 俯冲 有机化学 化学 电化学 电极
作者
Huanxin Huo,Jingjie Shen,Jianyong Wan,Haoran Shi,Hongxing Yang,Xin Duan,Yihong Gao,Yumeng Chen,Feng Kuang,Hongshan Li,Long Yang,Guanben Du
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:16 (1): 6221-6221 被引量:43
标识
DOI:10.1038/s41467-025-61535-1
摘要

Abstract Tough hydrogels show great potential applied in flexible electronics, sensors and soft robotics, but it remains challenging to combine high strength, toughness and stability. Here, we report the use of carbon dots (CDs) to induce the formation of crystalline domains, to give materials with favourable properties. The CDs act as nanoscale nucleation-sites within polyvinyl alcohol hydrogels, forming dense crystalline domains that serve as physical crosslinking sites. These domains enable a “pinning effect” that enhances energy dissipation and restricts crack propagation. The resulting hydrogels exhibit strong mechanical performance, including tensile strength up to 156 MPa and toughness of 225 MJ m -3 , while also maintaining good swelling resistance. This strategy is generalizable across different types of CDs and polymer systems. In addition, the hydrogels demonstrate stable conductivity under water, making them suitable for applications in underwater motion sensing and flexible supercapacitors. This work provides a scalable approach to engineer robust, multifunctional hydrogels.
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
赘婿的应助被潇洒的难摧采纳,获得10
1秒前
1秒前
秋风的应助被11采纳,获得10
1秒前
yxp发布了新的文献求助10
2秒前
王土豆发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
小白完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
lili发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
7秒前
搜集达人的应助被huaner采纳,获得10
9秒前
桃井尤川发布了新的文献求助10
9秒前
随便填填发布了新的文献求助10
9秒前
焚琴涮羊肉完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
12秒前
ZHEN发布了新的文献求助10
12秒前
科目三的应助被科研通管家采纳,获得10
13秒前
酷波er的应助被徐1采纳,获得10
13秒前
Camellia的应助被科研通管家采纳,获得20
13秒前
陌上的应助被科研通管家采纳,获得10
13秒前
13秒前
领导范儿的应助被科研通管家采纳,获得10
13秒前
充电宝的应助被科研通管家采纳,获得10
14秒前
14秒前
xx的应助被科研通管家采纳,获得10
14秒前
打打的应助被科研通管家采纳,获得10
14秒前
14秒前
14秒前
14秒前
15秒前
慕青的应助被一年5篇采纳,获得10
15秒前
16秒前
huaxue完成签到,获得积分10
16秒前
领导范儿的应助被xmzz采纳,获得10
17秒前
小吴完成签到,获得积分10
17秒前
Wanquan完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
19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
Computational Chemical Reaction Engineering: Modeling, Simulation, and Design with MATLAB 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
CLSI C56QG Examples of Hemolyzed, Icteric, and Lipemic/Turbid Samples Quick Guide 400
The USSR and Eastern Europe : periodicals in Western languages / compiled by Paul L. Horecky and Robert G. Carlton 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 内科学 物理 有机化学 化学工程 生物化学 复合材料 光电子学 细胞生物学 心理学 量子力学 催化作用 物理化学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7801257
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9335678
关于积分的说明 20475885
捐赠科研通 7392836
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3326526
关于科研通互助平台的介绍 2473454
邀请新用户注册赠送积分活动 2344451