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Institutos Hefei de Ciências Físicas, Academia Chinesa de Ciências

imagem: Estrutura esquemática e aplicação do hidrogel de metal líquido.Veja mais

Crédito: LI Xiaofei

Recentemente, pesquisadores dos Institutos Hefei de Ciências Físicas (HFIPS) da Academia Chinesa de Ciências, liderados pelo Prof. TIAN Xingyou e Prof. ZHANG Xian, juntamente com o Prof. , usou liga de gálio-índio (EGaIn) para iniciar a polimerização e servir como cargas flexíveis para construir hidrogel de rede dupla de metal líquido/álcool polivinílico (PVA)/P(AAm-co-SMA).

"O material resultante foi superelástico e autorrecuperável", disse LI Xiaofei, primeiro autor do artigo, "ele promoverá a pesquisa e a aplicação prática de hidrogéis e metal líquido em dispositivos inteligentes e campos militares".

O estudo foi publicado na Materials Horizons.

A maioria dos hidrogéis condutores sofre de qualidades mecânicas abaixo da média e carece de habilidades desejáveis ​​de auto-recuperação e auto-cura, limitando severamente os potenciais usos dos hidrogéis. Os metais líquidos como a liga de gálio-índio (EGaIn) podem endurecer os polímeros, adaptando-se às suas formas variáveis. Além disso, o gálio (Ga) em EGaIn pode iniciar a polimerização de radicais livres do monômero vinílico.

Nesta pesquisa, a equipe construiu um hidrogel de rede dupla de metal líquido/PVA/P(AAm-co-SMA) (hidrogel LM) com EGaIn servindo como iniciador de polimerização e cargas flexíveis.

A rede PVA utilizou microcristais de PVA e interação de coordenação de Ga3+ e PVA como cross-links, enquanto a rede P(AAm-co-SMA) utilizou associação hidrofóbica e as microesferas EGaIn. O hidrogel LM foi dotado de excelente super-esticabilidade (2000%), tenacidade (3,00 MJ/m3), resistência ao entalhe e propriedade de auto-reparação (> 99% a 25 °C após 24 h) devido à múltipla resistência física cruzada. e o efeito sinérgico da rede microcristal PVA rígida e da rede hidrofóbica P(AAm-co-SMA) dúctil.

“Os sensores desenvolvidos para ele podem ser usados ​​no monitoramento de saúde e identificação de movimento por meio da interação humano-computador”, disse LI Xiaofei, “graças à capacidade sensível de detecção de deformação do hidrogel LM”.

Como resultado da baixa emissividade infravermelha do EGaIn e notável fototermia, o hidrogel LM mostra uma promessa considerável na camuflagem infravermelha.

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