Resumo gráfico. Crédito: Materiais hoje (2025). Doi: 10.1016/j.mattod.2025.01.008
Inspirados na estrutura pure dos boulaganda, os pesquisadores desenvolvem materiais avançados para aplicações em bioplásticos resistentes ao impacto, armadura de cerâmica e compósitos de liga biomimética. A maioria dos materiais existentes ainda é composta por unidades quebradiças em uma única escala, apesar do progresso na melhoria da plasticidade dos materiais. A falta de interfaces ativas hierárquicas e recursos de resposta autônoma limita sua ductilidade e funcionalidade geral.
Portanto, os pesquisadores pretendem desenvolver materiais estruturados por boulagand com interfaces ativas de vários níveis, capacidade de resposta dinâmica e tenacidade aprimorada.
Equilibrando micro-movimentos com Estabilidade estruturaleles procuram resolver o trade-off de longa knowledge entre fragilidade e resistência, abordando os principais desafios técnicos na aplicação prática de materiais biomiméticos.
Em um estudo publicado em Materiais hojeuma equipe de pesquisa liderada pelo Prof. Qing Guangyan, do Instituto Daliano de Física Química (DICP) da Academia Chinesa de Ciências (CAS), projetou e fabricou uma hidrogel fotônica de celulares de alta resistência, reconfigurável e mecanocrômica.
A equipe desenvolveu uma estratégia inovadora para construir estruturas de boulagu, com promissores Aplicações com base nas propriedades de auto-montagem dos nanocristais de celulose (CNCs). Essa estratégia alcançou controle preciso Sobre o alinhamento da matriz de rede através de deslizamento de nanofibra e reconstrução de ligações de hidrogênio, acionada por interações de ligação de hidrogênio ativadas por água.
Os hidrogéis fotônicos resultantes exibiram propriedades mecânicas impressionantes com tenacidade aumentando a cinco vezes e a alongabilidade superior a 950% em comparação com o hidrogel authentic.
Eles também exibiram habilidades dinâmicas de mudança de cor, alternando reversivelmente entre vermelho e azul, mantendo a sensibilidade eletromecânica estável, mesmo sob alongamento repetido. A interface de imagem fotônica é altamente durável e pode ser reutilizada, exigindo apenas uma água de cinco minutos para restaurar sua funcionalidade.
“Este trabalho fornece uma nova maneira para a aplicação prática de CNCs, com usos potenciais em bioplásticos sustentáveis, substratos eletrônicos flexíveis e dispositivos fotônicos inteligentes”, disse o Prof. Qing.
Mais informações:
Qiongya Li et al, hidrogéis fotônicos de celulose altamente robustos com reconfigurabilidade e mecanocromismo, Materiais hoje (2025). Doi: 10.1016/j.mattod.2025.01.008
Fornecido por
Academia Chinesa de Ciências
Citação: Os pesquisadores desenvolvem hidrogéis fotóticos de celulose altamente robustos, reconfiguráveis e mecanocrômicos (2025, 4 de março) recuperados em 4 de março de 2025 em https://phys.org/information/2025-03-highly-robust-seconfigurable-mechrochromic-celulose.htmlose
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