3D打印的水凝具有高强度和无异性,由链性介导
Deshuai Kong1, Yunmeng Li1, Biao Yang1
1State Key Laboratory of Bio-Fibers and Eco-Textiles, Collaborative Innovation Center of Marine Biobased Fiber and Ecological Textile Technology, Institute of Marine Biobased Materials, College of Materials Science and Engineering, Qingdao University, Qingdao, 266071, China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|July 6, 2024
概括
这项研究使用3D打印开发了高强度的异构性水凝. 这些先进的材料为组织工程和柔性电子的应用提供了卓越的机械性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物化学 聚合物化学
- 生物材料工程 生物材料工程
背景情况:
- 基于挤出的3D打印使复杂的水凝结构成为可能,这对于承载材料和组织工程至关重要.
- 现有的3D打印的水凝往往缺乏对要求高的应用程序 (如组织模拟器和运动传感器) 所需的机械强度.
研究的目的:
- 通过3D打印开发一种创新策略,通过3D打印制造高强度的异构性水凝.
- 为了增强聚烯胺-协同烯酸) /酸盐双网水凝的机械性能.
主要方法:
- 使用Fe3+交叉连接形成双网水凝.
- 纳入酸作为"形状调节剂",以增强分子间相互作用和方向.
- 使用预拉伸来锁定延长的聚合物链形状.
主要成果:
- 获得了具有50-60%重量水分含量的异型凝丝.
- 证明了出色的机械性能:抗拉强度 (9-44 MPa),破裂时的延长 (120-668%),模量 (7-62 MPa) 和性 (26-52 MJ m-3).
- 成功地3D打印了具有高机械性能的异性质水凝结构.
结论:
- 开发的水凝对承载结构具有显著的潜力.
- 这些异构型水凝在人类运动传感应用中显示出灵活的 triboelectric 纳米发电机的电极的前景.
