聚合物材料的使用壽命和使用范圍在很大程度上取決于其在長期載荷下的彈性和機械穩定性。鏈段在載荷作用下的滑移導致水凝膠的明顯滯后，限制了水凝膠的重復性和機械穩定性。對于水凝膠來說，獲得所需的彈性超過橡膠的彈性是一個巨大的挑戰，特別是在遭受大變形的情況下。在這里，蘇州大學嚴鋒通過多孔陽離子聚合物(PCPs)與可調節的反陰離子的可控相互作用，包括PCP骨架/聚合物鏈段(聚丙烯酰胺、PAAM)和反陰離子/PAAM的可逆鍵合，開發出低滯后和高韌性的水凝膠。這一策略減少了負載下的鏈段滑移，使基于PCP的水凝膠(PCP-Gel)在大變形(應變比為40時滯后7%)下具有良好的彈性。此外，由于PCP增大了鏈段纏結，PCP凝膠表現出大應變(13000%)、顯著提高韌性(68MJm-3)、高斷裂能(43.1kJm-2)和抗疲勞性能。這些彈性PCP凝膠的獨特性質在柔性傳感器領域有很好的應用前景。該研究以題為“Low-Hysteresis and High-Toughness Hydrogels Regulated by Porous Cationic Polymers: the Effect of Counteranions”的論文發表在《Angewandte Chemie International Edition》上。
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