可编程的双网凝胶:种间交互决定结构,弹性和适应性

一项新的研究发现了软凝胶中两个不同网络形成物种之间的相互作用如何可编程控制其结构和机械性能。这些发现揭示了一个强大的框架,该框架灵感来自生物组织的复杂性,具有可定制行为的下一代软材料。

来源:英国物理学家网首页
将双凝胶的结构变化为χ3(坐标)从0(固定)更改为-1(相互缠绕)(从左到右的中间步骤为χ3= -0.5,-0.9,-0.9,-0.999)。 χ2显示在Abscissa中,图像指的是顶行的χ2=0.96875≈1,底行的χ2= 0.5。这些数字显示了整个凝胶的二维切片。学分:美国国家科学院的论文集(2025)。 doi:10.1073/pnas.2423293122
国家科学院的会议录

一项新的研究发现了软凝胶中两个不同网络形成物种之间的相互作用如何可编程控制其结构和机械性能。这些发现揭示了一个强大的框架,该框架灵感来自生物组织的复杂性,具有可定制行为的下一代软材料。

该研究的标题为“双重纤维凝胶中的种间相互作用,可以控制凝胶结构和流变学”,在美国国家科学院学院发表。

已发布

该研究使用模拟来研究两个胶体物种之间相互作用的强度和几何形状如何影响网络形成和流变性能。通过控制分别的种间粘性和捆绑趋势,研究人员发现调整这些物种间相互作用可以精确控制它们形成的网络是分开,重叠还是互动。

精确控制

关键发现包括:

    通常,减少种间粘性会导致更坚硬的双网材料。但是,这些材料取决于网络架构。捆绑的范围会导致网络互穿渗透和增强彼此,从而增加韧性。双NETWORK架构本身成为一种设计原理,以使材料更具弹性或更可调。
组织工程

对未来研究的影响

化学变化