具有高机械强度和透明度的抗冻性纳米纤维素基有机水凝胶

来源：原创更新时间：2024-02-10 12:54:21 编辑：管理员浏览：98

提高力学强度和抗冻性是水凝胶材料领域的一个重要研究方向。本工作以细菌纳米纤维素（BC）为增强剂，聚乙烯醇（PVA）为聚合物基体，在根据Hansen溶解度参数设计的N，N-二甲基甲酰胺和水（DMF-H2O）的新型二元溶剂体系中，采用冻融法构建了抗冻性有机水凝胶。由于溶剂诱导的结晶效应，在冻融过程中增强了3D氢键网络，最优的有机水凝胶在室温下分别获得了2974kPa的拉伸强度和277%的拉伸性，获得了优异的力学性能。在可见光范围内，有机水凝胶表现出高透射率。此外，DMF-H2O二元溶剂的存在使其具有抗冻性，即使在−70°C下也分别保持508 kPa的拉伸强度和190%的拉伸性。这种透明、抗冻的有机水凝胶由于其强大的机械强度，在恶劣的环境中具有潜在的用途。