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水凝膠微結(jié)構(gòu):通過(guò)增加結(jié)構(gòu)復(fù)雜性改進(jìn)其功能

2019-03-15 12:11:30 adman 181

當(dāng)具有形狀記憶性質(zhì)的水凝膠的臨時(shí)交聯(lián)解離或形成時(shí)可以表現(xiàn)出溶脹/去溶脹。這種材料尺寸的變化可能干擾定向運(yùn)動(dòng)并限制恢復(fù)性能和宏觀效應(yīng)。在乳液或氣體發(fā)泡中提供超結(jié)構(gòu)交聯(lián)反應(yīng)可以最小化體積變化,并且以這種方式提高材料功能性。此外,微尺度上的超結(jié)構(gòu)還將促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物,離子,氧和其它分子從材料的外部到內(nèi)部的擴(kuò)散,使得對(duì)施加的刺激快速響應(yīng)。到目前為止,多孔水凝膠中的定向運(yùn)動(dòng)通過(guò)用熱,水或兩者的組合進(jìn)行刺激來(lái)實(shí)現(xiàn)。據(jù)報(bào)道,通過(guò)明膠基水凝膠可以獲得材料的定向運(yùn)動(dòng)。當(dāng)加入水時(shí),這些結(jié)構(gòu)化水凝膠通過(guò)降低系統(tǒng)的Tg而表現(xiàn)出水誘導(dǎo)的SME。在該體系中,需要低水含量的聚合物網(wǎng)絡(luò)來(lái)固定臨時(shí)形狀,因?yàn)榕R時(shí)交聯(lián)在水中平衡溶脹時(shí)會(huì)溶解。這種多孔水凝膠具有較高的形狀固定率和恢復(fù)率。濕的水凝膠在除去外部應(yīng)力后恢復(fù)其形狀,但是干燥的聚合物網(wǎng)絡(luò)在壓縮試驗(yàn)中顯示出塑性變形并且在浸沒(méi)于水中時(shí)恢復(fù)初始形狀(圖6)。

Monils - 默尼離子液體

圖6 基于明膠水凝膠的SME

(a,b) 通過(guò)溶脹系統(tǒng)的干燥固定臨時(shí)形狀

(c,d) 通過(guò)水誘導(dǎo)恢復(fù)過(guò)程

(e,f) 可以排除在溶脹狀態(tài)下臨時(shí)形狀的固定


默尼化工科技(上海)有限公司

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