已經(jīng)開發(fā)了許多構(gòu)建各向異性水凝膠的策略,然而,從本質(zhì)上柔軟的網(wǎng)絡(luò)制造具有各向異性納米晶疇的水凝膠仍然是一個挑戰(zhàn)。
在這里,南方科技大學蔣偉教授課題組報道了一種基于萘管的聚輪烷水凝膠,它可以通過機械訓練來增強。在訓練過程中,水凝膠可以采用聚合物鏈的重新定向,以在外部單軸力的驅(qū)動下形成各向異性結(jié)構(gòu)。由于萘管的多個氫鍵位點和可移動特征,萘管在PEG鏈上的滑動同時誘導相鄰聚合物鏈的拉鏈,通過氫鍵網(wǎng)絡(luò)形成密集的各向異性納米晶疇。因此,經(jīng)過訓練的水凝膠顯示出約110 kPa的增強張力,與初始狀態(tài)相比,這實現(xiàn)了約10倍的顯著增強。該研究為提高軟材料的力學性能提供了一種新的策略。 |