Soi multifonctionnel

8 juin 2023

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par Zhao Weiwei ; Li Xiaofei, Académie chinoise des sciences

Récemment, des chercheurs des Instituts Hefei des sciences physiques (HFIPS) de l'Académie chinoise des sciences, dirigés par le professeur Tian Xingyou et le professeur Zhang Xian, ainsi que le professeur associé Yang Yanyu du Collège des sciences et de l'ingénierie des matériaux de l'Université de Zhengzhou , ont utilisé un alliage d'indium gallium (EGaIn) pour initier la polymérisation et servir de charges flexibles pour construire un hydrogel à double réseau métal liquide/alcool polyvinylique (PVA)/P (AAm-co-SMA).

"Le matériau résultant était super extensible et auto-cicatrisant", a déclaré Li Xiaofei, premier auteur de l'article, "il favorisera la recherche et l'application pratique des hydrogels et du métal liquide dans les appareils intelligents et les domaines militaires".

L'étude a été publiée dans Materials Horizons.

La plupart des hydrogels conducteurs souffrent de qualités mécaniques inférieures à la normale et manquent de capacités d'auto-récupération et d'auto-guérison souhaitables, ce qui limite considérablement les utilisations potentielles des hydrogels. Les métaux liquides comme l'alliage gallium-indium (EGaIn) peuvent durcir les polymères en s'adaptant à leurs formes changeantes. De plus, le gallium (Ga) dans l'EGaIn peut initier la polymérisation radicalaire du monomère vinylique.

Dans cette recherche, l'équipe a construit un hydrogel à double réseau métal liquide/PVA/P(AAm-co-SMA) (hydrogel LM) avec de l'EGaIn servant à la fois d'initiateur de polymérisation et de charges flexibles.

Le réseau PVA utilisait des microcristaux de PVA et l'interaction de coordination de Ga3+ et de PVA comme liaisons croisées, tandis que le réseau P(AAm-co-SMA) utilisait une association hydrophobe et les microsphères EGaIn. L'hydrogel LM a été doté d'une excellente super-extensibilité (2000%), de la ténacité (3,00 MJ/m3), de la résistance à l'entaille et de la propriété d'auto-guérison (> 99% à 25 ° C après 24 h) en raison des multiples croisements physiques. liens et l'effet synergique du réseau de microcristaux rigides de PVA et du réseau hydrophobe ductile de P(AAm-co-SMA).

"Les capteurs développés pour cela peuvent être utilisés dans la surveillance de la santé et l'identification des mouvements grâce à l'interaction homme-ordinateur", a déclaré Li Xiaofei, "grâce à la capacité de détection de contrainte sensible de l'hydrogel LM".

En raison de la faible émissivité infrarouge d'EGaIn et de sa photothermie remarquable, l'hydrogel LM est très prometteur dans le camouflage infrarouge.

Plus d'information: Xiaofei Li et al, Hydrogel de métal liquide auto-cicatrisant pour l'interaction homme-ordinateur et le camouflage infrarouge, Materials Horizons (2023). DOI : 10.1039/D3MH00341H

Informations sur la revue :Horizons des matériaux

Fourni par l'Académie chinoise des sciences