碩士生宋夢(mèng)夢(mèng)在ACS Applied Materials & Interfaces (IF=7.504 )上發(fā)表文章：
Super Tough, Ultrastretchable Hydrogel with Multistimuli Responsiveness
水凝膠，一種由交聯(lián)聚合物網(wǎng)絡(luò)和大量的水構(gòu)成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在自然界中非常豐富可見(jiàn)，覆蓋范圍從植物的木質(zhì)部和韌皮部到動(dòng)物的肌肉、組織和軟骨。受自然界啟發(fā)，人們合成了大量的水凝膠并將其廣泛應(yīng)用在各種各樣的領(lǐng)域中，像組織工程、藥物和蛋白質(zhì)釋放、傷口敷料、化妝品、廢水處理的吸收劑、驅(qū)動(dòng)器以及傳感器等。
在本章中，我們報(bào)道了一種帶有高韌性、超拉伸性和抗疲勞特性的溫度和光響應(yīng)的水凝膠的設(shè)計(jì)路線(xiàn)和制備方法。設(shè)計(jì)的策略是在水凝膠中植入橫跨多重長(zhǎng)度的納米和微米結(jié)構(gòu)的多重機(jī)理進(jìn)行增強(qiáng)。策略的關(guān)鍵是高功能的超分子交聯(lián)劑的植入。而這種高功能的超分子交聯(lián)劑是由末端帶有客體基團(tuán)的雙親性嵌段共聚物和乙烯基功能化的環(huán)糊精通過(guò)主客體作用自組裝形成的。與傳統(tǒng)膠束類(lèi)型交聯(lián)劑不一樣的是這種組裝體具有膠束結(jié)構(gòu)但同時(shí)還包含了在親水外殼處的主客體“開(kāi)關(guān)”。在這里，我們選擇普朗尼克F127（PEO99-PPO65-PEO99）作為雙親性共聚物，偶氮苯基團(tuán)作為客體分子，β-環(huán)糊精（β-CD）作為主體分子。最終，以這種大分子交聯(lián)劑交聯(lián)的制備的水凝膠展現(xiàn)出了超分子水凝膠的特性但同時(shí)擁有提高了的機(jī)械性能。膠束中可逆的開(kāi)關(guān)和疏水聚集分別作為納米和微米尺寸的能量耗散結(jié)構(gòu)，使得水凝膠展現(xiàn)出了斷裂韌性2.68±0.69 MJ/m3和拉伸強(qiáng)度475 kPa。交聯(lián)劑的高功能性和膠束的協(xié)同變形保持了水凝膠的高彈性，展現(xiàn)出了超過(guò)2100%的伸長(zhǎng)率。同時(shí)水凝膠能夠承受100%的壓縮形變而不發(fā)生明顯變形，并且表現(xiàn)出了良好的抗疲勞特性。而且響應(yīng)性的主客體開(kāi)關(guān)賦予水凝膠以溫度和光刺激響應(yīng)特性。據(jù)我們所知，這是第一次在水凝膠基質(zhì)中將物理作用引入到膠束類(lèi)型的交聯(lián)劑上。我們希望這篇研究能夠?yàn)樵O(shè)計(jì)高強(qiáng)和智能的水凝膠提供一種新的策略。
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