北海道大学龚剑萍教授课题组《Sci. Adv.》:循环拉伸下多尺度结构对自修复水凝胶机械适应性的影响
2024-01-03 来源:高分子科技
具有机械适应性的软材料在组织工程、生物传感、软体机器人等领域中具有非常重要的应用前景。深入了解软材料在循环拉伸条件下的结构演变和动态适应性有助于开发具有机械适应性的新材料。
图1. 聚两性电解质水凝胶的多尺度结构及其在机械训练中的动态适应示意图。
图2. 强相分离的聚两性电解质水凝胶s-PA机械训练过程及双连续相分离网络的结构演变。
图3. 强相分离的聚两性电解质水凝胶s-PA的顺应性表现为非对称动力学以及形状变化表现为对称动力学。
图4. 机械训练强度ltr、训练持续时间Ntr和休息时间trest对疲劳抵抗的作用效果。从图中可以看出,当机械训练在λtr < λaffine时,聚两性电解质水凝胶s-PA表现为有效机械训练;当机械训练在λtr > λaffine时,聚两性电解质水凝胶s-PA表现为过度机械训练。当机械训练在λtr略大于λaffine的条件下开展时,这种过度训练可以在休息足够长时间后完全恢复。而当机械训练在λtr远远大于λaffine的条件下开展时,过度训练是致命的,长时间休息并不能使材料性能得到恢复。
原文链接:https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adj6856
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