多機能な自己

中国科学院合肥物理科学研究所

画像: 液体金属ハイドロゲルの概略構造と応用。もっと見る

クレジット: 李暁飛

最近、中国科学院合肥物理科学研究所（HFIPS）のTIAN Xingyou教授とZHANG Xian教授が率いる研究者と、鄭州大学材料科学工学部のYANG Yanyu准教授が共同研究を行った。は、ガリウムインジウム合金（EGaIn）を使用して重合を開始し、液体金属/ポリビニルアルコール（PVA）/P（AAm-co-SMA）二重ネットワークヒドロゲルを構築するための柔軟なフィラーとして機能しました。

論文の筆頭著者であるLI Xiaofei氏は、「得られた材料は超伸縮性と自己修復性を備えていた。これはインテリジェント機器や軍事分野におけるヒドロゲルと液体金属の研究と実用化を促進するだろう」と述べた。

この研究は Materials Horizo​​ns に掲載されました。

ほとんどの導電性ヒドロゲルは、機械的品質が標準以下であり、望ましい自己回復能力や自己修復能力に欠けているため、ヒドロゲルの潜在的な用途が大幅に制限されています。 ガリウムインジウム合金 (EGaIn) のような液体金属は、形状の変化に合わせてポリマーを強化することができます。 また、EGaIn 内のガリウム (Ga) は、ビニルモノマーのフリーラジカル重合を開始する可能性があります。

この研究では、チームは、重合開始剤と柔軟なフィラーの両方として機能する EGaIn を使用した液体金属/PVA/P(AAm-co-SMA) 二重網目状ヒドロゲル (LM ヒドロゲル) を構築しました。

PVA ネットワークは PVA 微結晶と架橋として Ga3+ と PVA の配位相互作用を使用し、P(AAm-co-SMA) ネットワークは疎水性会合と EGaIn ミクロスフェアを使用しました。 LM ハイドロゲルは、複数の物理的交差により、優れた超伸縮性 (2000%)、靭性 (3.00 MJ/m3)、耐ノッチ性、および自己修復特性 (25 °C で 24 時間後 > 99%) を備えています。リンク、および剛性 PVA 微結晶ネットワークと延性 P(AAm-co-SMA) 疎水性ネットワークの相乗効果。

LI Xiaofei氏は、「LMハイドロゲルの高感度ひずみ感知能力のおかげで、このために開発されたセンサーは、人間とコンピュータの相互作用を通じた健康監視や動作識別に使用できる」と述べた。

EGaIn の低い赤外線放射率と顕著な光熱特性の結果、LM ハイドロゲルは赤外線迷彩に大きな期待を示します。

マテリアルの地平線

免責事項: AAAS と EurekAlert! EurekAlert! に投稿されたニュース リリースの正確性については責任を負いません。 貢献機関による、または EurekAlert システムを介した情報の使用。