应用办公生活信息教育商业
投稿投诉
商业财经
汽车智能
教育国际
房产环球
信息数码
热点科技
生活手机
晨报新闻
办公软件
科学动态
应用生物
体育时事

成本低绿色制造操作方便粘性好的新型可逆水凝胶胶带问世!

  由于界面处水合层的存在,水凝胶和大多数疏水材料之间的弱亲和力通常产生弱而脆的结合,这是水凝胶用作固体基底上的涂层时的缺点。为了增强水凝胶和固体表面之间的亲和力,几乎所有的研究都涉及固体基质或水凝胶表面上的修饰。从实用的角度来看,牢固附着在基底上的水凝胶涂层被分类为永久性水凝胶涂层,非常适合长期服务;除永久性粘附外,还需要可逆水凝胶涂层,可在使用后完全清除。
  基于此,来自中国人民大学的王亚培教授和贺泳霖老师设计了一种可逆的水凝胶胶带,利用聚丙烯酰胺(PAM)水凝胶与醋酸纤维素(CA)在没有任何化学和物理预处理的情况下具有优异亲和力的现象进一步发展了可逆水凝胶胶带(图1)。这种水凝胶胶带具有成本低、绿色制造、操作方便、粘性好、去除后残留物少等优点。
  相关研究成果以AReversibleAdhesiveHydrogelTape为题于2022年12月29日发表在《AdvancedFunctionalMaterials》上。
  图1PAM琼脂糖水凝胶与CA膜的结合
  1。PAM水凝胶与CA聚合物膜的韧性结合
  将具有紫外线固化丙烯酰胺(AM)的物理交联水凝胶(琼脂糖)浇铸在透明且无孔的CA膜的一侧。紫外线照射30分钟后,AM聚合成聚丙烯酰胺,与琼脂糖形成双网水凝胶(PAM琼脂糖水凝胶)(图1a)。为了确定哪种成分在与CA相互作用中起关键作用,研究了另外两种水凝胶在CA上的粘附性,包括仅由PAM和仅由琼脂糖组成的水凝胶。由于琼脂糖水凝胶相对于PAM水凝胶表现出与CA膜的可忽略的相互作用,确定了聚丙烯酰胺是PAM琼脂糖水凝胶与CA膜的强粘附的主要原因。
  2。PAM与CA之间的强韧结合机理
  作者发现预先制备的PAM琼脂糖水凝胶显示出与CA膜的弱亲和力,只有由AM在CA表面聚合而成的水凝胶具有突出的粘附能力。同时发现低乙酰化度的CA在丙烯酰胺的聚合过程中显著溶胀,尽管对于高乙酰化度的CA溶胀不显著(图2a)。为此,将几个CA片浸泡在水、Irgacure2959、丙烯酰胺和聚丙烯酰胺溶液中,以确定它们的溶胀行为。从图中可以看出CA膜对AM单体的吸收远高于Irgacure2959和PAM,SEM和EDS表征进一步证实AM在CA膜中呈均匀分布(图2b)。
  在CA在丙烯酰胺溶液中溶胀的过程中,丙烯酰胺分子被吸附在CA的强电负性区域(SER),在该区域丙烯酰胺的氨基与CA骨架上羟基和羧基的氧原子之间形成氢键(图2g),负载在CA基质中的丙烯酰胺,一旦它们聚合成聚丙烯酰胺,基于全面的分子间相互作用与纤维素链缠结。这一假设解释了为什么由在CA表面上聚合的AM制成的水凝胶相对于非原位聚合的水凝胶具有突出的粘附能力。
  图2PAM与CA之间的强韧结合机理
  3。丙烯酰胺和琼脂糖浓度对粘附性能的影响
  接着作者进一步探究了丙烯酰胺和琼脂糖浓度对粘附性能的影响(图3)。对PAM琼脂糖水凝胶和CA膜进行了180的剥离试验,根据水凝胶在CA膜上的剩余形态将剥离情况分为三种:水凝胶内聚失效(Case1)、部分界面粘附失效(Case2)、界面粘附失效(Case3)。在较高的丙烯酰胺浓度下,较高的界面剥离强度与较大量的丙烯酰胺加载到CA基质中相一致,这在丙烯酰胺聚合后在界面上产生更多的锚。相反,水凝胶的粘附能力随着水凝胶配方中琼脂糖比例的增加而减弱,作者推测琼脂糖的存在阻止了丙烯酰胺扩散到CA中,因为琼脂糖也与丙烯酰胺具有氢键相互作用。
  图3丙烯酰胺和琼脂糖浓度对粘附的影响
  4。可逆水凝胶胶带的制备
  具有可逆粘附任意固体表面能力的水凝胶带如图4a所示,它是一种从上到下依次为水凝胶层、CA层、丙烯酸酯粘合剂、衬底层的四层结构。可以很容易地制备出三种水凝胶厚度可控的水凝胶带,分别为体块水凝胶(较厚)、包覆水凝胶(中等)和水凝胶刷(较薄)(图4bc)。这些可逆的粘性水凝胶胶带可逆地附着在不同的固体表面上,分离时不会留下残留物,包括橡胶、塑料、金属、玻璃、木材和皮肤(图4hm)。
  图4可逆水凝胶胶带的制备
  5。可逆水凝胶胶带的医疗保健应用
  基于增强的附着和无痕脱离而言,可逆的粘性水凝胶带表现为需要在身体上涂覆水凝胶的医疗保健的优越执行者。作者设计了一个典型的例子是使用可逆的粘性水凝胶带来警告发烧和促进降温。具有与丙烯酰胺相似的分子结构,N异丙基丙烯酰胺(NIPAm)也能溶胀CA,并在聚合后形成坚韧的粘性水凝胶。LCST可以通过共聚PNIPAm和PAm来调节,以便匹配发热发生时的温度窗口(图5ac)。
  可逆粘合水凝胶带的另一个保健应用是用作医用超声耦合剂,以消除超声检查中超声探头和皮肤之间的气泡。与传统的流体医用超声耦合剂(FMUC)相比,在水凝胶层中加载高含水量时,一次性医用超声水凝胶带(MUHT)可以可逆地附着到超声探头上和从超声探头上分离,不会在探头上留下残留物,这一创新为医生提供了极大的操作便利,同时也使病人更加舒适(图5df)。
  图5水凝胶胶带的医疗保健应用
  综上,本文将可逆胶带的概念扩展到水凝胶涂层,以结合强化附着和无痕分离,制备了一种可逆水凝胶带,其依次包括三层水凝胶、CA膜和压敏丙烯酸酯粘合剂。这种水凝胶胶带具有成本低、绿色制造、操作方便、粘性好、去除后残留物少等优点。通过简单的卷到卷连续生产设备,证明了扩大水凝胶带生产规模的可能性。此外,在警报高温、散热和超声波耦合剂方面的成功应用证明了这种可逆水凝胶胶带将是用作一次性保健材料的理想选择之一。
  文章来源:https:doi。org10。1002adfm。202213150
  了解更多
  搜索EngineeringForLife公众号了解更多内容

甘肃定西有一处分水岭,沿途景色美不胜收,深受自驾爱好者喜爱来甘肃省定西市旅游,如果问当地人最喜欢的自驾路线,许多人都会推荐位于212国道上,渭源县和漳县的分界处那条全长50多里的观光路。海拔高达2980米的分水岭便是这条路上一个不能错……还记得世界的样子吗?头条创作挑战赛你有多久,没有踏足远行,看遍秀丽江川?你有多久,没有走出国门,探访异域风采?都说,身体和灵魂必须有一个在路上,你出发了吗?出去,是不可能出去了。但是,……个人存取款五万元登记,又有新改动,释放了什么信号?中国老百姓喜欢存钱的习惯是众所周知的,而这一习惯自古以来就已有之,到了现代社会,随着金融市场的发展,理财方式也越来越多,而且很多理财方式的收益可能远远高于银行存款。但即使在这样……前进!向最后的边疆2021年6月17日,搭载三名中国航天员的神舟十二号飞船发射升空。几个小时后,神舟十二号顺利与正在轨道上运行的天和号空间站完成对接。这既是中国人迈向星辰大海的重要一步,也是中国……数字经济元宇宙概念,上半年净利环比增近80数字经济元宇宙,可为客户提供VRAR相关产品,这家企业还中标了数据中心机房建设项目;北斗卫星芯片,研制生产的产品已应用于北斗导航卫星系统,这家企业多款芯片产品可用于通信领域,一……故宫博物院前院长单霁翔任名誉馆长,正定博物馆,值得一去博物馆是一座城市的灵魂,她浓缩了这座城市的历史,记录着这座城市的现在,也预知着这座城市的未来。石家庄不仅有登上过央视《国家宝藏》的河北省博物院,还有一座……传奇世界腰带套手上?早年的神秘腰带到底是个什么鬼?在当年的传奇世界中,很多人都希望能像大佬一样闯荡中州,然而靠身上的普通装备是很难实现这个梦想的,于是很多玩家便开始狂刷装备,希望能运气爆棚刷到神装,成为一代传奇,或者发家致富。……什么备用手机便宜又好用,不妨看看这三款手机如今社会很多人都需要一部备用机来应对各种突发状况,那么一部好的备用机买什么好?买哪个价位的合适?还有备用机看中哪些参数呢?一个好的备用机应该具备哪些特质?1。电池容……7中0,3场比赛1分没拿!李楠指导看走眼,辽宁旧将太坑了CBA新赛季来了,这也给江苏队主教练李楠带来了莫大的压力!李楠指导在2020年接过江苏队的教鞭,球队也期盼李楠能够利用自己的能力和经验,帮助江苏队快速崛起!可惜,李楠指导……王者三十套铭文快捷设置大全(最新版)俗话说的好,玩王者可以没有皮肤,绝不能没铭文。今天给大家推荐一下,自定义铭文页的设置。之前发过一次,因为看到系统自定义有很多常用套,和我原本的重复了,所以重新调整了……孙杨绯闻老婆张豆豆,体操女神的颜值,能吊打娱乐圈当红小花吗?当知名娱记曝出孙杨可能已经隐婚,隐婚对象叫张豆豆时,估计很多人都一脸懵B:张豆豆是谁?总不会又是哪个18线小网红吧?之后张豆豆这个名字就单独成了个话题词,在热搜榜上一路飙……中国买家撤离美加澳三国楼市,12个城市或将成为楼市雷区纽约联储总裁威廉姆斯在10月9日表示,在降低通胀,并以更可持续的方式重新平衡经济活动方面,美联储还有更多工作要做,我们需要进一步提高利率,基本上让利率高于通胀的水平,然后保持这……
谁能阻挡最强无莫熊?没有莫兰特的灰熊成功的意义在哪里?前场球员的轮换,弗雷斯特的伤病,球队凝聚力以及关键时刻的表现,是季后赛前球队所面临的关键问题随着NBA常规赛的结束,即将开启今年季后赛之旅的犹他爵士队目前有五个重要的问题……2022新品发布丨奔腾激光年风冷式手持激光焊接机震撼上市这些统统不需要担心!奔腾新品即刻帮你解决!奔腾激光以技术创新为驱动持续创造行业新风向为全球行业使用者提供最优需求解决方案视频加载中。。。惊艳……徐长锁有望获肥约,山东队清洗3水货1大腿离队,下赛季CBA要CBA淘汰赛已经全部结束了,最终备受关注的山东队以02不敌深圳队被横扫出局,因此山东队男篮在等待官方的指示后便可以收拾行李离开南昌赛区,在度假休整后为下赛季做准备。本赛季山东队……这些精华液有效抗氧化,超滋润保湿让肌肤充满弹性并改善暗黄肤色这些精华液有效抗氧化,超滋润保湿让肌肤充满弹性并改善暗黄肤色!欧莱雅复颜玻尿酸水光充盈导入浓缩安瓶精华欧家大热的新品来袭,塑料瓶身设计避免了玻璃安瓶掰碎的脆弱感(队……F1揭幕战周冠宇首秀拿分创历史,坦言圆梦受鼓舞南都讯记者汪雅云实习生吴伟恒北京时间21日凌晨,2022年F1新赛季揭幕战在巴林结束了正赛的较量。中国首位F1车手周冠宇以第十名的成绩完赛,为阿尔法罗密欧车队获得一个积分。法拉……八曲面四曲屏的荣耀Magic4Pro手机到底有什么魔力Magic,中文意为魔法,有魔力的。与这层释义相对应的是,荣耀Magic系列手机自问世之日起,就肩负着不同寻常的重任展示与众不同的魔法,以自身的魔力来吸引用户;那么……古偶虐剧三巨头任嘉伦虐剧八连播,杨紫捅夫体质不改由迪丽热巴、任嘉伦主演的《恰似故人归》接档《与君初相识》已正式开播。热度照旧高开的同时,任嘉伦也携北渊王的身份霸气归来。相较于《与君初相识》中戏份过少,显然《恰似故人归》……银屑病患者如何应对失眠?做好这4点,让你一觉睡到天亮我们都知道睡眠质量的好坏会直接影响到人的精神和情绪,而精神和情绪对于银屑病的治疗有一定影响,但有些患者晚上容易入睡困难,很难达到深层次的睡眠状态,那么银屑病患者如何来应对失眠呢……情绪特别压抑的句子从来不指望任何人心疼我。如果扛不住了就和这个世界说再见。谁对我好,我对谁好,稍微让我累一点的关系我都不想维持了。图片来源于网络生活一团糟无法左右的事情太……中国足球再添一个老妖怪!36岁仍在中超进球,自律让他发光大家都知道,时间是职业球员的最大杀手,无论你是多么出名的球员,你是多么大的球星,都很难战胜时间。过了30岁,你的体能不再持久,状态不再持续,速度也不再飞快,甚至伤病不再短暂,总……多口之家的首选!西门子三开门大容量冰箱我们家是三世同堂,人口多所有每次备菜也会很多,自然就需要大一点的冰箱了,这款西门子家电KA92NE220C冰箱的509L超大容量设计就深得我心,可以安心备下一周的菜!并且它流瀑……小米12Ultra详细规格推测安卓之光,有望再次回归这次雷军彻底要爆发了,一方面是上半年几乎没有发布什么新机,一直都在筹备下半年的小米12Ultra,希望能够依靠这款产品在高端旗舰手机市场真正的立足。另一方面,小米手机为了……
友情链接:快好找快生活快百科快传网中准网文好找聚热点快软网