Compliant and Robust Tissue‐Like Hydrogels via Ferric Ion‐Induced of Hierarchical Structure

材料科学 自愈水凝胶 软机器人 刚度 生物相容性 弹性模量 复合材料 偶极子 纳米技术 化学物理 执行机构 计算机科学 高分子化学 冶金 有机化学 化学 人工智能 物理
作者
Yi Wang,Yuanjie Xie,Xiangyan Xie,Di Wu,Haitao Wu,Xingqi Luo,Qi Wu,Lijuan Zhao,Jinrong Wu
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:33 (12) 被引量:43
标识
DOI:10.1002/adfm.202210224
摘要

Abstract It is a challenge to synthesize materials that possess biological tissue‐like properties: strain‐stiffening, robust yet compliant, sensitive, and water‐rich. Herein, a ferric ion‐induced salting out and coordination cross‐linking strategy is presented to create a hierarchical hydrogel network, including dipole–dipole interactions connected curved chains, acrylonitrile (AN)‐rich clusters, and homogeneous iron‐ligand interactions. The design allows the network to deform stress‐free under small strain by unfolding the curved segments with the elastic deformation of the AN‐rich clusters, and sequentially breaking the dipole–dipole interactions and iron‐ligand interactions from weak to strong ones under large strain. As a result, the hydrogel exhibits tissue‐like mechanical properties: low elastic modulus (0.06 MPa), high strength (1.4 MPa), high toughness (5.1 MJ m −3 ), intense strain‐stiffening capability (27.5 folds of stiffness enhancement), excellent self‐recovery ability and fatigue resistance. Moreover, the hydrogel exhibits high water content (≈84%), good biocompatibility and multi‐sensory capabilities to strain, pressure and hazardous chemicals stimuli. Therefore, this work offers a novel strategy to prepare hydrogel that can mimic the diverse functions of tissues, thereby expanding advanced applications of hydrogel in soft robotics, wearable devices, and biomedical engineering.
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
leaf完成签到 ,获得积分10
刚刚
芋芋发布了新的文献求助10
2秒前
叮当猫完成签到,获得积分10
3秒前
小红发布了新的文献求助10
3秒前
黑糖珍珠完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
lll完成签到 ,获得积分20
4秒前
5秒前
大个应助纯情的莆采纳,获得10
5秒前
perseverance完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
犹豫的初夏完成签到,获得积分10
8秒前
完美世界应助冷傲千秋采纳,获得10
8秒前
suibiao完成签到 ,获得积分10
9秒前
孟莎关注了科研通微信公众号
9秒前
frank应助科研通管家采纳,获得20
10秒前
茵茵应助科研通管家采纳,获得30
10秒前
frank应助科研通管家采纳,获得20
10秒前
朝朝发布了新的文献求助10
10秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
12秒前
14秒前
端庄的云朵完成签到,获得积分10
16秒前
科研通AI5应助PIEZO2采纳,获得10
17秒前
现实的俊驰完成签到 ,获得积分10
17秒前
英姑应助张欣童666采纳,获得10
18秒前
19秒前
wuyu完成签到,获得积分10
22秒前
樊宗现发布了新的文献求助10
24秒前
张ZWY完成签到,获得积分10
24秒前
24秒前
孟莎发布了新的文献求助80
25秒前
26秒前
星辰大海应助等待的谷波采纳,获得10
27秒前
27秒前
lily完成签到 ,获得积分10
30秒前
PIEZO2发布了新的文献求助10
30秒前
高分求助中
Mass producing individuality 600
Algorithmic Mathematics in Machine Learning 500
非光滑分析与控制理论 500
Разработка метода ускоренного контроля качества электрохромных устройств 500
A Combined Chronic Toxicity and Carcinogenicity Study of ε-Polylysine in the Rat 400
Advances in Underwater Acoustics, Structural Acoustics, and Computational Methodologies 300
Effect of clapping movement with groove rhythm on executive function: focusing on audiomotor entrainment 200
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3826689
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3368990
关于积分的说明 10453543
捐赠科研通 3088552
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1699190
邀请新用户注册赠送积分活动 817281
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 770148