Creating tough and fatigue-resistant hydrogels with hierarchical structures

创建具有分层结构的坚韧且抗疲劳的水凝胶

• 批准号: 22K20521
• 负责人: 李 薛宇
• 金额: $ 1.83万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-08-31 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K20521/
• 关键词: rheological response; dynamic bonds; time-salt superposition; phase separation; mechanical property; Tough hydrogel; Fatigue resistance; multiscale structure; Energy dissipation

To understand how the building blocks affect the hierarchical structure and performance of polyampholyte hydrogels, in the first year, we mainly focused on the role of dynamic bonds on the phase separation and dynamic mechanical behaviors.Using salt to control the strength of ionic bonds, we found the phase separation size and phase contrast changed significantly with the salt concentrations. In addition, we demonstrate that the salt effect on mechanical properties, including small-strain moduli, large deformation energy dissipation, and fracture stretch ratio, can be effectively converted into frequency or strain rate dependences, following the time-salt superposition principle. The time-salt superposition principle of mechanical properties is not affected by the phase structure.

为了了解构建块如何影响聚两性水凝胶的层次结构和性能，在第一年，我们主要研究了动态键对相分离和动态力学行为的作用。使用盐来控制离子键的强度，我们发现随着盐浓度的变化，相分离尺寸和相对比发生了显著的变化。此外，我们还证明了盐对力学性能的影响，包括小应变模量、大变形能量耗散和断裂拉伸比，可以根据时间-盐叠加原理有效地转化为频率或应变速率依赖。力学性能的时盐叠加原理不受相结构的影响。

项目成果

Role of dynamic bonds on fatigue fracture of self-healing hydrogels

动态键对自修复水凝胶疲劳断裂的作用

• 发表时间: 2022
• 作者: Xueyu Li;Jian Ping Gong
• 通讯作者: Jian Ping Gong

Anisotropic Hybrid Polyelectrolyte Hydrogels Based on Inorganic Nanosheet Liquid Crystal

基于无机纳米片液晶的各向异性杂化聚电解质水凝胶

• 发表时间: 2022
• 作者: Wenqi Yang;Xueyu Li;Kunpeng Cui;Nobuyoshi Miyamoto;Taolin Sun;Tasuku Nakajima;Jian Ping Gong
• 通讯作者: Jian Ping Gong

丈夫で自己修復するポリアンフォライトゲルの構造と物性に影響を及ぼすイオン結合強度の効果

离子键强度对坚韧、自修复聚两性离子凝胶结构和物理性能的影响

• 发表时间: 2023
• 作者: 土洞春菜;叶 亜楠;崔 昆朋;李 薛宇;グン 剣萍;黒川孝幸
• 通讯作者: 黒川孝幸

Fatigue fracture of tough hydrogel with lamellar bilayer structure

层状双层结构坚韧水凝胶的疲劳断裂

• 发表时间: 2022
• 作者: Most Laboni Begum;Milena Lama;Xueyu Li;Md. Anamul Haque;Jian Ping Gong
• 通讯作者: Jian Ping Gong

Effect of Salt on Dynamic Mechanical Behaviors of Polyampholyte Hydrogels

• DOI: 10.1021/acs.macromol.2c02003
• 发表时间: 2022-12-16
• 期刊: MACROMOLECULES
• 影响因子: 5.5
• 作者: Li, Xueyu;Luo, Feng;Gong, Jian Ping
• 通讯作者: Gong, Jian Ping