双网络水凝胶,启发出一篇Nature大子刊!
高分子科学前沿
2025-05-02 08:01
文章摘要
本文介绍了麻省理工学院Carlos M. Portela教授团队在《Nature Materials》上发表的最新研究,该研究通过模仿双网络(DN)水凝胶的拓扑结构,设计出新型双网络启发(DNI)机械超材料。研究背景指出传统机械超材料在延展性方面的不足,而天然DN水凝胶的刚性/柔性网络互穿结构为超材料设计提供了灵感。研究目的旨在将这一原理拓展至宏观尺度的机械超材料。研究发现DNI超材料结合刚性单块桁架与柔性编织网络,在保持高延展性的同时实现十倍刚度提升,并通过引入内部缺陷使能量耗散能力提高三倍。结论认为该研究不仅为机械超材料设计提供了仿生新思路,还颠覆了“缺陷有害”的传统认知,为工程材料的多功能化开辟了新路径。
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