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Expanding the Non-Yielding Region of Tough and Strong Hydrogels

研究課題

研究課題/領域番号 21K14677
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分35020:高分子材料関連
研究機関北海道大学

研究代表者

崔 昆朋  北海道大学, 化学反応創成研究拠点, 特任助教 (30843198)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2021年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2022年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2021年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードtough hydrogels / non-yielding deformation / structure evolution / X-ray scattering
研究開始時の研究の概要

Strong and tough hydrogels are desirable in many fields, such as tissue engineering and soft robotics. Expanding the non-yielding region of tough gels is extremely important for practical applications. Here we plan to propose a strategy for expanding the non-yielding region of tough hydrogel.

研究実績の概要

In the past year, we combined the small-angle X-ray scattering (SAXS) and the mechanical method to study the structure change of the tough and non-yielding hydrogels. Through SAXS, we obtained the network deformation in the scale of 50 nanometers. We found that the nanoscale deformaiton of gel is affine to the macroscopic deformation of bulk gel. Through mechanical chemistry method, we confirmed that the chain scission does not occur during deformation.We performed cyclic loading to check how energy dissipates during deformation. In addition, we checked the role of hyperconnectivity on the network deformation. Our current results suggest that the interplay between hyperconnectivity and stress transfer between two networks is important to the nonaffine deformation.

報告書

(1件)
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件)

  • [雑誌論文] How double dynamics affects the large deformation and fracture behaviors of soft materials2022

    • 著者名/発表者名
      Cui Kunpeng、Gong Jian Ping
    • 雑誌名

      Journal of Rheology

      巻: -

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structure Frustration Enables Thermal History-Dependent Responsive Behavior in Self-Healing Hydrogels2021

    • 著者名/発表者名
      Yu Chengtao、Cui Kunpeng、Guo Honglei、Ye Ya Nan、Li Xueyu、Gong Jian Ping
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 54 号: 21 ページ: 9927-9936

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.1c01461

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2022-12-28  

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