中山大学郭宏磊课题组等《Chem. Mater.》:高强度、水下黏附和应变传感疏水水凝胶材料
2023-07-26 来源:高分子科技
合成疏水水凝胶由于其较强的力学性能和抗溶胀性能在软机器人、3D打印、组织修复等方面具有广泛的应用前景。然而疏水水凝胶中较大的疏水聚集区域不但影响凝胶的透明性,而且还会使凝胶在拉伸过程中产生较大的回滞和残余应变,阻碍疏水水凝胶的实际应用。
图1. 利用疏水和静电协同作用制备具有高强度、黏附性和导电性的水凝胶材料
图2. (a) 疏水凝胶的制备过程中的溶胀行为
图3.水凝胶的拉伸性能对比
图4.水凝胶的低回滞和自恢复性能
图5.水凝胶的空气和水下黏附以及传感应用
图6.不同疏水水凝胶的力学性能,导电性能和自恢复性能
在疏水凝胶主链中引入静电作用的制备方法还具有普适性。该类疏水水凝胶的高强度来源于疏水水凝胶本身,而静电作用的引入赋予其凝胶高强度,水下黏附和导电性和快速自恢复等性能。
通过调控疏水水凝胶中的相结构尺寸制备的疏水水凝胶材料具有较高的透光率、力学性能和较低的回滞损耗、空气和水下粘接以及应变传感性能。本研究中提出了利用静电作用抑制疏水作用的聚集同时赋予其粘附性和导电性,未来有望拓展疏水水凝胶材料在可穿戴器件、生物医药、组织工程等多个领域中的应用。
原文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemmater.3c00867
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(责任编辑:xu)
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