连续的机械加载循环会导致凝胶发生不可逆的疲劳损伤和残余应变,影响其使用寿命和应用范围。虽然在有限变形范围内的无磁滞水凝胶已经通过各种策略合成,但是大变形和高弹性本质上是矛盾的。在这里,苏州大学Yan Feng提出了一种纳米限制聚合策略,用于在大范围变形下生产坚韧且接近零滞后的凝胶。
本文要点:
1) 该凝胶是通过共价有机框架或分子筛纳米通道内的原位聚合制备的。纳米通道限制和与聚合物链段的强氢键相互作用对于实现快速自增强至关重要。
2) 刚性纳米结构减轻了裂纹尖端的应力集中,防止了裂纹扩展,增强了极限断裂应变(17580 ± 308%)、韧性(87.7 ± 2.3 MJ m−3)和裂纹扩展应变(5800%)。
Weizheng Li et.al Nanoconfined polymerization limits crack propagation in hysteresis-free gels Nature Materials 2023
DOI: 10.1038/s41563-023-01697-9
https://doi.org/10.1038/s41563-023-01697-9