复合增强水凝胶

刚韧兼备

通过柔性二氧化硅纳米纤维增强聚乙烯醇基体，实现高刚度和高韧性的平衡，优于其他坚韧PVA水凝胶。

巩继贤 · 李秋瑾 · 刘秀明 · 乔长晟 · 张松楠 · 李政

Small 2024

具体参数

拉伸强度

{'zh': '7.84', 'en': '7.84'} MPa

技术优势

刚韧兼得

柔性 SiO2 纳米纤维与 PVA 之间的强分子相互作用有效分散载荷，使材料在保持高刚度的同时具有高韧性。

优于同类

该水凝胶的力学性能优于其他坚韧 PVA 水凝胶，为优化水凝胶力学性能提供了有效途径。

超弹无塑变

在 100 次拉伸循环后无塑性变形，展现出快速形变恢复能力。

应用场景

• 承载水凝胶：高刚度与高韧性使其能承受载荷而不破坏，替代传统软水凝胶用于承载部件。
• 人工韧带：优异的力学性能和无塑性变形特性可模拟天然韧带的承载和回弹功能。
• 人工肌腱：高拉伸强度和韧性可承受肌腱反复牵拉，适用于人工肌腱替代。
• 软体机器人：高韧性和快速形变恢复能力可使软体机器人承受动态载荷而不损坏。
• 可穿戴设备：柔性且坚韧的特性适合作为可穿戴电子设备中承受形变的基材。