基于水凝膠的器件被用作柔性電子器件，生物傳感器，軟機器人和人機界面。其高拉伸性，低滯后性和抗疲勞斷裂在這些應用中重要，但是在同一水凝膠中很少能同時滿足。設計了以串聯(lián)重復蛋白作為交聯(lián)劑和無規(guī)卷曲聚合物作為滲濾網(wǎng)絡的水凝膠（圖1 所示）。這樣的設計使得多蛋白交聯(lián)劑承受在斷裂承受區(qū)域內(nèi)的力并展開以裂紋擴展。

圖1. 抗疲勞斷裂水凝膠的設計原則；(a) PAA-G8水凝膠的制備示意圖;

(b) 拉伸臨界裂紋擴展點前后的PAA，PEG-G8和PAA-G8水凝膠的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)示意圖

表明水凝膠的宏觀變形主要是由于滲濾的非結(jié)構(gòu)化聚合物的伸展而不是多蛋白交聯(lián)劑的伸展，因為交聯(lián)劑被機械地繞開了。而當非結(jié)構(gòu)化鏈被大大收緊的時候，力才會傳遞到多蛋白交聯(lián)劑上。即使在應變很大的時候，多蛋白交聯(lián)劑的伸展也很小。這樣可以結(jié)構(gòu)域在拉伸過程中展開，并允許它們在高應變下保持疊狀態(tài)。因此，水凝膠在拉伸時顯示出低滯后性。這些疊的結(jié)構(gòu)域仍可以在應力集中的裂紋區(qū)域展開，以地裂紋擴展，從而使水凝膠具有較高的抗疲勞性。

相關(guān)產(chǎn)品：

上述產(chǎn)品用于科研，不可用于人體實驗！

小編：wyf  2020.10.29