超強凝膠通常具有超高的模量和強度,但由于伴隨強化的硬化和脆化,其拉伸性有限。這種困境在這里通過使用超滯后介導的機械訓練來克服,超滯后允許結構阻滯來阻止訓練后網絡的結構恢復,導致簡單的單一預拉伸訓練。
近日,中國科學院蘭州化學物理研究所Weimin Liu,Daoai Wang報道了在聚乙烯醇水凝膠中引入了深共晶溶劑,以通過分子工程上的氫鍵納米晶體實現超滯后,進行單次預拉伸訓練以在結構工程上產生分級納米纖維,并制造化學交聯的第二網絡以實現拉伸性。
文章要點
1)所得共析凝膠顯示出優異的機械性能,具有巨大的斷裂強度(85.2 MPa)、楊氏模量(98 MPa)和斷裂功(130.6 MJ m3),與以前的凝膠相比是有利的。
該策略可推廣到其他溶劑和聚合物中,用于設計超強有機凝膠,并進一步啟發了力誘導自增強材料的先進制備技術。
參考文獻
Xu, C., Xie, A., Hu, H. et al. Ultrastrong eutectogels engineered via integrated mechanical training in molecular and structural engineering. Nat Commun 16, 2589 (2025).
DOI:10.1038/s41467-025-57800-y
https://doi.org/10.1038/s41467-025-57800-y