聚合物材料的使用寿命和使用范围在很大程度上取决于其在长期载荷下的弹性和机械稳定性。链段在载荷作用下的滑移导致水凝胶的明显滞后，限制了水凝胶的重复性和机械稳定性。对于水凝胶来说，获得所需的弹性超过橡胶的弹性是一个巨大的挑战，特别是在遭受大变形的情况下。在这里，苏州大学严锋通过多孔阳离子聚合物(PCPs)与可调节的反阴离子的可控相互作用，包括PCP骨架/聚合物链段(聚丙烯酰胺、PAAM)和反阴离子/PAAM的可逆键合，开发出低滞后和高韧性的水凝胶。这一策略减少了负载下的链段滑移，使基于PCP的水凝胶(PCP-Gel)在大变形(应变比为40时滞后7%)下具有良好的弹性。此外，由于PCP增大了链段缠结，PCP凝胶表现出大应变(13000%)、显著提高韧性(68MJm-3)、高断裂能(43.1kJm-2)和抗疲劳性能。这些弹性PCP凝胶的独特性质在柔性传感器领域有很好的应用前景。该研究以题为“Low-Hysteresis and High-Toughness Hydrogels Regulated by Porous Cationic Polymers: the Effect of Counteranions”的论文发表在《Angewandte Chemie International Edition》上。
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