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

基本信息

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

项目摘要

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.

为了了解构建单元如何影响聚两性电解质水凝胶的分级结构和性能，第一年，我们主要关注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，我们发现相分离尺寸和相衬度随盐浓度的变化而显着变化。此外，我们证明盐对机械性能的影响，包括小应变模量、大变形能量耗散和断裂拉伸比，可以按照时间-盐叠加原理有效地转换为频率或应变率依赖性。力学性能的时盐叠加原理不受相结构的影响。

项目成果

期刊论文数量（6）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

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

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
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

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
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

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
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

Mesoscale bicontinuous networks in self-healing hydrogels delay fatigue fracture

DOI：
10.1073/pnas.2000189117
发表时间：
2020-04-07
期刊：
PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA
影响因子：
11.1
作者：
Li, Xueyu;Cui, Kunpeng;Gong, Jian Ping
通讯作者：
Gong, Jian Ping

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