自恢复水凝胶的疲劳断裂

亲爱的同事们,

这是我们最近的论文“疲劳断裂的自恢复水凝胶”。对于水凝胶群落，本文区分了疲劳断裂和水凝胶的自恢复。对于力学界，我们首次在水凝胶中表明，疲劳阈值仅取决于共价网络，而不取决于提供耗散的非共价相互作用。

https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsmacrolett.8b00045?journalCode=am..。

自恢复水凝胶的疲劳断裂

白若冰，杨家伟，Xavier P. Morelle，杨灿辉，索志刚

文摘:

具有优异力学性能的水凝胶在许多应用领域正得到大力开发。其中一些水凝胶在多次加载循环后可以恢复其应力-拉伸曲线。这些水凝胶被称为自我恢复水凝胶，甚至称为无疲劳水凝胶。这种水凝胶通常包含共价聚合物网络，以及一些非共价的可逆相互作用。本研究表明，自恢复水凝胶仍然易受疲劳断裂的影响。我们研究了一种含有共价交联聚丙烯酰胺和非交联聚乙烯醇的水凝胶。对于无预切裂纹的试样，经过数千次加载循环后应力-拉伸曲线恢复。然而，对于带有预切割裂纹的试样，裂纹一个周期一个周期地扩展。疲劳断裂的阈值取决于共价网络，而非共价相互作用可以忽略不计。在阈值以上，非共价相互作用减缓了循环荷载下裂纹的扩展。