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基于纳米级混杂交联和宏观纤维增强的刚性、韧性和弹性水凝胶复合材料设计
Shaoting林，Changyong曹，启明创投王,马克冈萨雷斯，约翰·e·多尔鲍，Xuanhe赵
水凝胶的应用通常受到其弱机械性能的限制。尽管近年来在开发韧性水凝胶方面取得了很大进展，但在合成水凝胶中同时实现高拉伸性、韧性和模量仍然具有挑战性。在这里，我们报告了一个设计的新范例坚硬、坚韧、有弹性纳米级混杂交联和宏观纤维增强相结合的水凝胶。所得的水凝胶，尽管含有80%的水，但可以实现极高的韧性(bbb30 kkm -2)，高模量(>6 MPa)，即使存在较大的结构缺陷，也可以拉伸超过2.8倍-这是合成水凝胶前所未有的机械性能。
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评论
非常有趣的工作。
非常有趣的工作。将多种能量耗散机制整合到单一材料体系中，实现水凝胶的极端韧性。除了报纸上的方形图案外，你有没有试过其他的图案?纤维和水凝胶之间的结合是什么?
谢谢,
余杭
亲爱的余杭,
亲爱的余杭,
非常感谢您对我的工作感兴趣，也非常感谢您提出的问题。
为了说明这个想法，我们在本文中只尝试了方形网格。然而，由于打印不同网格的过程是相同的，但由不同的CAD文件指导，我们希望3D打印机可以构建各种类型的网格，以供未来的研究。特别是，由于3D打印机是市售的(Makerbot，约3000美元)，我们鼓励感兴趣的团体尝试它。
在目前的复合材料中，凝胶和纤维网之间的结合很弱。在预测断裂能的理论(公式5和6)中，我们实际上忽略了凝胶与纤维之间的粘附。设计凝胶与纤维之间的界面也是未来研究的一个重要方面。谢谢,Shaoting