香港城市大学张超/王钻开:超拉伸、高粘性和自修复水凝胶


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香港城市大学张超/王钻开:超拉伸、高粘性和自修复水凝胶


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香港城市大学张超/王钻开:超拉伸、高粘性和自修复水凝胶


水凝胶已成为具有里程碑意义的软材料 , 用于广泛的应用 , 例如生物医学设备、软机器人、人造电子皮肤和物联网 (IoT) 。 迄今为止 , 同时具有高拉伸性 (> 3000%) 和强皮肤附着力 (> 30 kPa) 的工程水凝胶并非易事 。 通常 , 良好的可拉伸性主要由水凝胶的整体相互作用主导 , 而牢固的粘附依赖于水凝胶与周围环境的界面相互作用 。

图 1. TEDI 水凝胶示意图 。 (a) TEDI水凝胶的制备过程和化学结构 。 (b) 使用 SEM 证明成功凝胶化 。 (c) 源于 TA 分子的 TEDI 水凝胶的稳健和普遍粘附的示意图 。
最近 , 香港城市大学科研团队报告了一种简单的策略 , 通过单宁酸启用的动态相互作用(TEDI)完全替代传统的共价交联来设计一种超拉伸、高粘性和自修复水凝胶 。 TEDI 策略允许同步调节体积和界面相互作用 , 其性能优于传统水凝胶 , 包括超过 7300% 的非凡拉伸性、卓越的自愈能力和 50 kPa 的强大皮肤粘附力 。 凭借这些有趣的优点 , TEDI 水凝胶被证明是一种可准确检测人体运动的可穿戴应变传感器 。 此外 , 该 TEDI 策略为设计下一代离子水凝胶提供了新的机会 , 这些水凝胶可能对可穿戴电子设备和医疗保健监测的应用很有价值 。

【香港城市大学张超/王钻开:超拉伸、高粘性和自修复水凝胶】图 2. TEDI 水凝胶的机械性能 。

图 3. TEDI 水凝胶的自愈特性 。

图 4. TEDI 水凝胶的粘附特性 。

相关论文以题为Design of ultra-stretchable highly adhesive and self-healable hydrogels by tannic acid-enabled dynamic interactions发表在《Materials Horizons》上 。 通讯作者是香港城市大学张超博士 , 和王钻开教授 。
参考文献:
doi.org/10.1039/D1MH01324F

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