扩散驱动的特异性黏附水凝胶材料、制备方法及其应用

    公开(公告)号:CN115926210A

    公开(公告)日:2023-04-07

    申请号:CN202211559970.6

    申请日:2021-08-30

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本公开是一种扩散驱动的特异性黏附水凝胶材料、制备方法及其应用,属于水凝胶技术领域。该水凝胶材料主要成分包括单体、溶剂、交联剂和阳离子组分;单体与溶剂形成单体溶液,单体溶液与交联剂及阳离子组分混合后经加热充分交联聚合而形成水凝胶材料。本公开利用阳离子组分扩散时在水凝胶界面促成坚韧黏附且黏附强度随时间递进呈现的自增强效应,显著改善了水凝胶材料的机械性能,提高了水凝胶材料的断裂韧性,并赋予水凝胶材料抗冻性及环境耐受特性。制备方法中反应条件温和,操作方便,能够实现水凝胶与水凝胶之间特异性、高强度的粘接,在智能粘附、可穿戴器件及软体机器人等领域有广阔应用前景,为设计高性能和智能的凝胶粘合剂提供了新思路。

    一种水凝胶界面粘接强度的调控方法

    公开(公告)号:CN113533199A

    公开(公告)日:2021-10-22

    申请号:CN202110883408.8

    申请日:2021-08-02

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本公开提供一种水凝胶界面粘接强度的调控方法,包括:结合有限元模拟和实验测量的水凝胶内离子含量,得到水凝胶内离子扩散系数;将离子浓度饱和的第一水凝胶与无可自由移动离子的第二水凝胶粘接,并建立相应的电路模型;根据扩散系数、电路模型结合实验测量的电流数据、粘接强度数据,得到不同电场作用下水凝胶粘接强度与电流的关系;根据电流数据计算得到水凝胶界面的离子等效电荷量,从而得到水凝胶粘接界面区域离子等效电荷量与粘接强度的调控关系。本公开通过将理论模拟与实验数据结合,最终得到水凝胶粘接区域内离子含量与粘接强度的关系,进而指导精准控制水凝胶粘接强度,在水凝胶智能粘附、微结构精准控制等领域具有潜在应用价值。

    一种水凝胶界面粘接强度的调控方法

    公开(公告)号:CN113533199B

    公开(公告)日:2022-07-05

    申请号:CN202110883408.8

    申请日:2021-08-02

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本公开提供一种水凝胶界面粘接强度的调控方法,包括:结合有限元模拟和实验测量的水凝胶内离子含量,得到水凝胶内离子扩散系数;将离子浓度饱和的第一水凝胶与无可自由移动离子的第二水凝胶粘接,并建立相应的电路模型;根据扩散系数、电路模型结合实验测量的电流数据、粘接强度数据,得到不同电场作用下水凝胶粘接强度与电流的关系;根据电流数据计算得到水凝胶界面的离子等效电荷量,从而得到水凝胶粘接界面区域离子等效电荷量与粘接强度的调控关系。本公开通过将理论模拟与实验数据结合,最终得到水凝胶粘接区域内离子含量与粘接强度的关系,进而指导精准控制水凝胶粘接强度,在水凝胶智能粘附、微结构精准控制等领域具有潜在应用价值。

    扩散驱动的特异性黏附水凝胶材料、制备方法及其应用

    公开(公告)号:CN113603909A

    公开(公告)日:2021-11-05

    申请号:CN202111008138.2

    申请日:2021-08-30

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本公开是一种扩散驱动的特异性黏附水凝胶材料、制备方法及其应用,属于水凝胶技术领域。该水凝胶材料主要成分包括单体、溶剂、交联剂和阳离子组分;单体与溶剂形成单体溶液,单体溶液与交联剂及阳离子组分混合后经加热充分交联聚合而形成水凝胶材料。本公开利用阳离子组分扩散时在水凝胶界面促成坚韧黏附且黏附强度随时间递进呈现的自增强效应,显著改善了水凝胶材料的机械性能,提高了水凝胶材料的断裂韧性,并赋予水凝胶材料抗冻性及环境耐受特性。制备方法中反应条件温和,操作方便,能够实现水凝胶与水凝胶之间特异性、高强度的粘接,在智能粘附、可穿戴器件及软体机器人等领域有广阔应用前景,为设计高性能和智能的凝胶粘合剂提供了新思路。

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