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不列颠哥伦比亚大学姜锋团队 Mater. Horiz.:基于糖类的多尺度氢键网络增强策略构筑超韧水凝胶

高分子科技  · 公众号  · 化学  · 2024-12-19 14:01
    

主要观点总结

近年来,水凝胶因独特性能在多个领域备受关注,但其机械强度不足是广泛应用的一大难题。为解决这一问题,不列颠哥伦比亚大学Feng Jiang团队提出了一种基于糖类材料的多尺度氢键增强策略。该策略通过优化水凝胶的内部网络结构,引入两种不同尺度的糖类材料,有效提升了水凝胶的机械性能,同时表现出优异的环境耐受能力和抗恶劣溶剂性能。这一突破为未来开发高质量、耐用的水凝胶提供了新思路,并为可持续生物材料的创新应用开启了新的篇章。该研究成果发表在《Materials Horizons》期刊上。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

水凝胶因其独特性能在多个领域受到广泛关注,但机械强度不足是限制其广泛应用的问题。

关键观点2: 解决方法

Feng Jiang团队采用了一种基于糖类材料的多尺度氢键增强策略,通过引入不同尺度的糖类材料,优化水凝胶的内部网络结构。

关键观点3: 策略实施效果

该策略显著增强了水凝胶的机械性能,同时提高了其环境耐受能力和抗恶劣溶剂性能。

关键观点4: 创新点与优势

这一策略不仅适用于多种材料体系,还展现出广阔的应用前景,如作为生物电子接口用于记录生理信号。该策略为未来开发高质量、耐用的水凝胶提供了新思路,为可持续生物材料的创新应用开启了新的篇章。

关键观点5: 研究成果发表情况

该研究成果发表在《Materials Horizons》期刊上。


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点击上方 “ 蓝字 ” 一键订阅 近年来,水凝胶凭借其独特的性能在多个领域备受关注,但其机械强度不足的问题始终是阻碍其广泛应用的一大难题。为解决这一问题, 不列颠哥伦比亚大学Feng Jiang团队 (第一作者 Yuhang Ye) 创新性地提出了一种基于糖类材料的多尺度氢键增强策略,通过优化水凝胶的内部网络结构,有效提升其机械性能。 这一方法的核心在于引入两种不同尺度的糖类材料——分子级的单糖(如葡萄糖)和纳米/微米级的多糖(如纤维素纳米纤维)。它们能够在水凝胶内部形成跨尺度的氢键网络,大大增强水凝胶的韧性。同时,这种增强的水凝胶还表现出优异的环境耐受能力和抗恶劣溶剂性能,即使在极端条件下也能稳定性能。例如,将水凝胶与乙醇交换后,得到的醇凝胶会因外力作用呈现出独特的鲜艳干涉色,非常适合用来制作力 ………………………………

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