正/负泊松比的排斥效应诱导的复合水凝胶在低应变下的刚性响应

作     者：史未 黄金 周天旭 许一超 严昊 刘明杰 Wei Shi;Jin Huang;Tianxu Zhou;Yichao Xu;Hao Yan;Mingjie Liu

作者机构：Key Laboratory of Bio-inspired Smart Interfacial Science and Technology of Ministry of EducationSchool of ChemistryBeihang UniversityBeijing 100191China Beijing Advanced Innovation Center for Biomedical EngineeringBeihang UniversityBeijing 100191China 

基　　金：financially supported by the National Natural Science Funds for Distinguished Young Scholars(21725401) the National Key R&D Program of China(2017YFA0207800) the National Natural Science Foundation of China(22161142021) 

出 版 物：《Science China Materials》 (中国科学（材料科学（英文版）)

年 卷 期：2023年第66卷第5期

页      码：1941-1948页

摘      要：水凝胶作为承载组织的替代产品引起了广泛关注.然而,与能够通过有限的变形来承受复杂载荷的承载组织不同,传统的水凝胶由于其柔软的特性,无法在低应变状态下表现出刚性响应.基于承载组织的软硬组分之间的协同作用,我们设计了采用软基质(正泊松比)和硬框架(负泊松比)的复合水凝胶,其刚度分别比基质和框架高18.9和4.2倍.相反,结合软基质(正泊松比)和框架(正泊松比)的设计对刚度增强有限.通过有限元分析,揭示了软基质与框架之间正、负泊松比斥力作用的内在机理.本研究为今后设计基于软硬组分协同效应的复合水凝胶提供了思路.

主 题 词：hydrogel skeleton repulsion effect stiffness deformation mode 

学科分类：0710[理学-生物科学类] 0831[工学-公安技术类] 081702[081702] 08[工学] 0817[工学-轻工类] 0703[理学-化学类] 

核心收录：

D　O　I：10.1007/s40843-022-2336-y

馆 藏 号：203118894...