連續的機械加載循環會導致凝膠發生不可逆的疲勞損傷和殘余應變,影響其使用壽命和應用范圍。雖然在有限變形范圍內的無磁滯水凝膠已經通過各種策略合成,但是大變形和高彈性本質上是矛盾的。在這里,蘇州大學Yan Feng提出了一種納米限制聚合策略,用于在大范圍變形下生產堅韌且接近零滯后的凝膠。
本文要點:
1) 該凝膠是通過共價有機框架或分子篩納米通道內的原位聚合制備的。納米通道限制和與聚合物鏈段的強氫鍵相互作用對于實現快速自增強至關重要。
2) 剛性納米結構減輕了裂紋尖端的應力集中,防止了裂紋擴展,增強了極限斷裂應變(17580?±?308%)、韌性(87.7?±?2.3?MJ?m?3)和裂紋擴展應變(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