日期：
来源：材料化学快讯收集编辑：材料化学快讯
来源：高分子科学前沿
水凝胶材料在生物相关传感器和电子领域的应用中引起了广泛的关注。然而，由于化学键的断裂或变形过程中物理键的破坏和重组，这些材料通常具有较大的滞后和能量损失。据此，北京科技大学李立东/唐馥团队在此，提出了一种新的空间约束凝胶化策略来制备无滞后聚合物水凝胶，并避免了应力集中。实验结果和理论计算证实，盐和聚合物链之间的水化性差异通过控制结合水与游离水的比例导致聚合物链的空间限制。空间约束代替了聚合物链的物理交联，聚合物链滑动以耗散能量并有效避免应力集中和滞后，从而产生具有抗疲劳性的超韧性水凝胶。以制备的PAM-CaCl2水凝胶为例，即使在1000%应变下，其在加载-卸载循环期间也仅显示0.13%的滞后。这是迄今为止报告的水凝胶中的最低值。该水凝胶具有优异的抗疲劳性、保水性、防冻性和水辅助愈合能力，在抗疲劳电容应变传感器中表现出良好的性能。论文以“Low Hysteresis Hydrogel Induced by Spatial Confinement”为题发表在《Advanced Functional Materials》上。图1 聚合物的合成步骤
图2 水凝胶的分子结构模拟
图 3 水凝胶的机械性能
图4 水凝胶的机械稳定性
图5 水凝胶在传感器中的应用
图6 水凝胶制备的鱼尾
材料化学快讯建立了“近红外二区成像”、“水凝胶”、“3D打印”、“可逆共价键”、“纳米发电机”、“AIE发光材料”、“自修复”、“肿瘤治疗”等交流群，添加小编为好友（微信号：Damon_yazi，请备注：名字-单位-职称-研究方向），邀请入群。