2020-11-29 23:08 水凝胶

【科研摘要】

只管已经从有机质料中开发出了显示结构条理和 *** 响应性的种种仿生软质料,然则完全由无机质料组成的对应质料的建立提出了一个有吸引力的挑战,由于此类质料的性子通常不同于活生物体的性子。11月27日,日本东京大学Takuzo Aida,Yasuhiro Ishida和Koki Sano团队在《Nature Communications》上揭晓了题为A mechanically adaptive hydrogel with a reconfigurable network consisting entirely of inorganic nanosheets and water一文。他们开发了一种由无机纳米片(14%(重量))和水(86%(重量))组成的水凝胶,该凝胶履历了热诱导的内部结构和机械弹性的可逆和突变(23倍)。在室温下,水中的纳米片相互静电排挤并自组装成具有相互限制的迁移率的长周期层状结构,从而形成物理水凝胶。在加热至55 度以上时,通过竞争范德华吸引力来战胜静电排挤,纳米片重新排列成另一个水凝胶的互连3D *** 。通过用光热转化剂掺杂凝胶,凝胶到凝胶的转变在光辐照时可在空间上可操作。

usdt回收(caibao.it):东京大学《自然·通讯》可重构网络的机械适应性水凝胶 第1张

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【图文剖析】

在大多数情况下,无机纳米质料通过吸引相互作用(例如范德华吸引或静电吸引)群集在一起,形成可以容纳大量水的互连3D *** 。 这些质料被称为吸引力主导型凝胶(图1e–g)。然则,无机纳米质料也可以介入另一种类型的自组装,以发生能够表现出凝胶状行为的3D结构,只管先前的示例仅限于带电无机纳米片上的几个示例。若是带电纳米片表现出足够强的互斥力,它们可以自觉地自组装发展周期的层状结构,从而限制了它们的迁移率。效果,它们的水分散体表现出类似凝胶的行为,这种质料被称为斥力性凝胶(图1b–d)。

usdt回收(caibao.it):东京大学《自然·通讯》可重构网络的机械适应性水凝胶 第2张

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