大多數基于三嵌段共聚物的物理水凝膠通過膠束堆積形成三維網絡,而聚合物環的形成代表了一種拓撲缺陷,會降低水凝膠的彈性。通過最大化水凝膠網絡中彈性有效橋的比例可以減輕這種影響。
在此,浦項科技大學Youn Soo Kim,加州大學圣巴巴拉分校Joan-Emma Shea,光州科學技術學院Eunji Lee報道了通過復合帶相反電荷的多嵌段共聚物構建的水凝膠,這些共聚物的序列模式可最大化膠束化的熵和焓懲罰。
文章要點
1)這些共聚物自組裝成分支且富含橋的網絡單元 (netmers),而不是形成稀疏互連的膠束。
2)研究人員發現基于 netmer 的水凝膠的儲能模量比基于膠束的水凝膠高 11.5 倍。
3)互補粗粒度分子動力學模擬表明,在基于 netmer 的水凝膠中,電荷復合節點和機械增強橋的數量相對于基于膠束的水凝膠大幅增加。
參考文獻
Han, J., Najafi, S., Byun, Y. et al. Bridge-rich and loop-less hydrogel networks through suppressed micellization of multiblock polyelectrolytes. Nat Commun 15, 6553 (2024).
DOI:10.1038/s41467-024-50902-z
https://doi.org/10.1038/s41467-024-50902-z