Tailorable non-linear viscoelastic behavior of hydrogels
Tailorable non-linear viscoelastic behavior of hydrogels
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水凝胶的可定制非线性粘弹性行为
DOI：
10.1007/s11043-023-09640-w
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发表时间：
2023
影响因子：
2.5
通讯作者：
Cai, Shengqiang
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Qari, Nada;Song, Zhaoqiang;Hosseini-Toudeshki, Hamed;Li, Chenghai;Cai, Shengqiang
在这项工作中，我们通过应力松弛实验研究了水凝胶的粘弹性性质，以更好地了解这些材料的力相关动力学，以期扩大其在生物医学领域的应用范围。我们实验研究了4种不同类型水凝胶的粘弹性行为：共价交联聚丙烯酰胺(PAAM)、浸泡在粘性海藻酸盐溶液中的共价交联PAAM网络、离子交联的海藻酸盐和交联型PAAM-海藻酸盐双网络。通过我们的研究，我们证明了我们可以通过调节凝胶中溶液的粘度来定制共价键合的PAAM网络的粘弹性。此外，基于离子交联型海藻酸盐凝胶和双网络凝胶的应力松弛实验，我们揭示了含离子交联型凝胶的离子键解离与力相关粘弹性行为之间的定量关联。
In this work, we investigate the viscoelastic properties of hydrogels through stress relaxation experiments to better understand the force-dependent dynamics of these materials with the aspiration of expanding their application envelope within the biomedical field and beyond. We experimentally studied the viscoelastic behavior of 4 different types of hydrogels: covalently crosslinked polyacrylamide (PAAm), covalently crosslinked PAAm network immersed in a viscous alginate solution, ionically crosslinked alginate along with crosslinked PAAm-alginate double network. Through our investigations, we demonstrate that we can tailor the viscoelasticity of a covalently bonded PAAm network by tuning the viscosity of the solution in the gel. Moreover, based on the stress relaxation test of ionically crosslinked alginate gel and the double network gel, we have revealed the quantitative correlation between the ionic bond dissociation and force-dependent viscoelastic behavior of gels containing ionic crosslinks.
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