Synergistic Reinforcement of Composite Hydrogels via Dual Cross-Linking and Supramolecular Filler
Rattachement africain : jp. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.
Le résumé fourni par la source
The weak mechanical properties of hydrogels limit their applicability in load-bearing environments. Here, tough composite hydrogels with dual supramolecular cross-linking via host–guest (HG) interactions were developed to enhance the mechanical properties. Primary HG cross-linking between β-cyclodextrin (β-CD) and adamantane (Ad) provided structural integrity and self-recovery, while secondary cross-linking at the filler/matrix interface improved energy dissipation. Adamantane-modified cellulose nanocrystals (Ad-CNCs) enabled secondary cross-linking with β-CD grafted onto the matrix. The synergistic effect of dual cross-linking led to remarkable improvements in strength and toughness, surpassing those of single cross-linking systems. In situ small- and wide-angle X-ray scattering (SWAXS) and multiscale finite element analysis (FEA) revealed that primary cross-linking governs alignment of CNCs and energy dissipation, while secondary cross-linking enhances filler connectivity for efficient stress transfer, leading to improved toughness and Young’s modulus. The proposed design strategy contributes to the fundamental understanding and development of tough hydrogels.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Synergistic Reinforcement of Composite Hydrogels via Dual Cross-Linking and Supramolecular Filler
- Date Crossref
- 24/06/2025
- Éditeur
- American Chemical Society (ACS)
- Type
- journal-article
Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.
Où se fait cette recherche
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The University of Osaka pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Osaka Institute of Technology Department of Mechanical Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Kyoto University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Graduate School of Engineering Department of Applied Chemistry pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Graduate School of Human and Environmental Studies pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Graduate School of Science Department of Macromolecular Science pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
The University of Osaka, Department of Mechanical Engineering — Osaka Institute of Technology et Kyoto University, avec 3 autres affiliations.
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