Phương pháp hạt. Silica Ludox TM-50, HS-40 và SM-30 nước giải pháp với sự tôn trọng-ively, nồng độ của 52wt %, 40wt % và 30wt % ở pH 9, pH9.5 và pH10, SiO2/Na2O tỷ lệ 200 – 250, 89-101 và 45-56, và bán kính của về 15nm, 9nm and5nm,werepurchasedfromAldrichandusedasreceived.SilicaparticlesAL-30 withradiusabout50nmweresynthesizedusingthemethodofref.27anddissolved trong nước ở 30wt % (pH58.5). Ống nano cacbon nhiều bức tường đã được cung cấp bởi Arkema(Graphistrength C100) và tinh khiết với axít sunfuric. Thymine ghép cacbon nanotube hạt (CNT-Thy) được tổng hợp bằng cách sử dụng phương pháp ref. 28. Microgranular cellulose (bông) đã được mua từ Aldrich. Cellulose nano-tinh thể CNC1 mang sulphate và hiđrôxyl nhóm đã được chuẩn bị bằng cách sử dụng phương pháp ref. 29. Cellulose nanocrystals CNC2 đã được chuẩn bị bằng cách sử dụng phương pháp tương tự, nhưng thay thế sunfuric với axít clohiđric. Các đình chỉ là dilutedtothedesiredconcentration (0.5wt%and3wt%forcarbonnanotubesand cellulose nanocrystals, tương ứng) đã được sonicated trong 30 phút chỉ trước khi sử dụng. Gel và bê gan. PDMA gel đã được chuẩn bị theo phương pháp của ref. 15. N, N9-mêtylen bisacrylamide (MBA) được sử dụng như crosslinker và MBA / dimethylacrylamide tỷ lệ là 0.1mol.%, 0.5mol.%, 1.0mol.% và 1.5mol.% cho samplesS0.1,S0.5,S1.0andS1.5,respectively(ExtendedDataTable1). Kali persulphate (KPS) và N, N, N9, N9-tetramethylethylenediamine (TEMED) đã được sử dụng như là người khởi xướng redox. Bang chuẩn bị, hydrat hóa ma trận gel là fixedat87.7wt%. Toavoidnetworkdefectsthatleadtoaweakself-adhesionofgels nó là quan trọng để tiến hành việc tổng hợp các điều kiện nitơ. PDMA / silica nanocompositegelcontaining 21v/v% ofTM-50silicawaspreparedfollow-ing phương pháp ref. 15. Polyacrylamide hydrogels đã được chuẩn bị bằng cách trùng hợp tại chỗ miễn phí cấp tiến của acrylamide bằng cách sử dụng nhiệt phân ly của KPS là xướng, lúc 80uC. MBA / acrylamide tỷ lệ là 0.1mol.% cho A0.1 gel. Hydrat hóa gel A0.1 lúc trước paration đã được cố định tại 87.7wt%. Hai giải pháp dung dịch nước đã được chuẩn bị: KPS tại 4.5wt% và MBA tại 1.2wt%. Các mẫu được chuẩn bị bởi đầu tiên hòa tan MBA và acrylamide tại 25uC trong nước. Giải pháp KPS sau đó đã được bổ sung và các giải pháp đồng nhất thanh trừng có nitơ trong 15 phút theo từ khuấy. Hỗn hợp cuối cùng chuyển, dưới một bầu không khí nitơ, vào phòng thí nghiệm thực hiện khuôn đã niêm phong và đặt dưới một bầu không khí nitơ. Khuôn mẫu kín được đặt trong một lò nướng tại 80uC cho 24h. Gelatin (kỹ thuật 1, VVR) gel đã được chuẩn bị bằng cách hòa tan bột gelatin deionized nước dưới khuấy tại 50uC cho 2h. Gelatin concen-tration là 23wt.%. Sau đó, hỗn hợp được đổ vào khuôn và rời phòng temperaturefor30min. Mouldswerestoredat6uCfortwodaysbeforetestingand phép đi đến nhiệt độ phòng cho 1h trước khi thử nghiệm. Swellingexperimentswereperformedindeionizedwaterandtheswollenweight ofthegelwasrecordedoverfourdaystoensurethatthegelwasatequilibrium. Sáp bọt dùng ofintermediateswellingdegree (ExtendedDataFig.5a) wereobtainedbyimmers-ing là tổng hợp gel trong nước deionized một thời gian (30 phút, 1giờ, 2giờ và 4h, tương ứng) followedbyare-equilibrationofsamplesover24h. Theamountofdry polymerwasestimatedfromtheamountofmonomer, assuming100% chuyển đổi. FreshcalfliverswerepurchasedfromM.Bonjean,rueMontagneSteGenevie đã, Paris và được sử dụng như nhận được. Mẫu cho độ bền kéo và vòng-cắt bám dính thử nghiệm đã được cắt bằng dao một để kích thước mong muốn. Không có tiền điều trị hoặc đặc biệt khô được áp dụng cho các mẫu hoặc các bề mặt trước khi các cuộc thử nghiệm độ bền kéo và độ bám dính.Thử nghiệm độ bền kéo. Độ bền kéo các xét nghiệm đã được thực hiện trên một độ bền kéo Instron máy (mô hình 5565) equippedwitha10Nloadcellandwithavideoextensometer, whichfollows displacements hai điểm, địa phương. Các thí nghiệm đã được thực hiện tại Phòng temperatureat căng thẳng tỷ lệ of0.06s21. Đối với PDMAandpolyacrylamide, gel băng với kích thước của 40mm35mm32mm đã được sử dụng. Đối với gelatin, để tránh thất bại hệ thống trong vùng lân cận kẹp, mẫu đã được cắt bằng cách sử dụng một con chó-xương-shapeddiecutterfollowingtheISO4661-1standardwiththereducedsection của các mẫu có kích thước của của 25mm34mm32mm. Cho con bê gan, tensiletestswereperformedonribbonswithdimensions45mm318mm33mm. TheelasticmoduliofthetwoliversshowninFig.4bwererespectively15.061.7kPa và 1261.5kPa. Các xét nghiệm bám dính. Vòng-cắt các xét nghiệm đã được thực hiện trên một máy tính Instron 5565 được trang bị với một tế bào tải 10N ở tốc độ của 150mmmin21. Chúng tôi sử dụng duy nhất vòng-cắt hình học (mở rộng dữ liệu hình 1a). Trọng lượng rẽ nước được đo bằng một extensometer video theo sau hai dấu hiệu (dấu chấm màu trắng), các được đặt ở một khoảng cách của 5mm từ mép unlessotherwise vòng phần nêu trong văn bản. Tổng chiều dài băng lắp ráp was40mm. Unlessotherwise nói, dán wasachievedbyspreadingananoparticlesolutiondropletofvolumeproportional bề mặt chồng chéo với một thể tích 0.3mlper vuông milimét. Áp lực liên lạc là thời gian 10kPa và liên hệ với độ tuổi 30. InFig. 2ctheoverlaplengthandwidthare20mmand10mm, tương ứng, và độ dày ribbon là h52mm. Dữ liệu hình 2d đã thu được cho băng withw55mmandh52mm. ThedataofFig.2ewereobtainedforlapjointswith chồng lên nhau chiều dài của l55mm bằng băng với w55mm và h52mm. Dữ liệu của mở rộng dữ liệu Figs 1b, c, 4a và 5b đã thu được cho vòng khớp với chồng chéo chiều dài của 10mm bằng băng với w55mmandh52mm. Forthelap-sheartest, whenfailureoccurredbyinterfacialpeeling, weevaluated adhesionenergyfromthemeasuredadhesivefailure forceF usingtheexpress-ionforshortlapjoints26, Gadh53(F/w) 2 / (2Eh), wherewandhdenote, tương ứng, thewidthandthicknessoftheribbon,andEisthetensilemodulus.ForPDMAS0.1 gel dán bằng cách sử dụng TM-50 silica hạt chúng tôi tìm thấy Gadh là 6.661.6Jm22 và 6.261.4Jm22,respectively,forshortandnarrow(l52mm,w55mm,h52mm) và dày (l55mm, w52mm, h55mm) khớp. Cho S0.5 và S1.0 gel (hình 2f) kích thước vòng-phần là l55mm, w55mm, h52mm. Tự-repairtests.ThedataofFig.3cweremadeofPDMAS0.1ribbonsofw55mm và h52mm dán bằng cách trải một giọt 6ml của giải pháp silica HS-40 giữa họ. Chiều dài đầu tiên của Hội đồng trước khi biến dạng là khoảng 28 mm. Theoverlaplengthwas5mm.Afteradhesiveinterfacialfailurebypeeling,thejoint được sửa chữa bằng cách đưa băng lại để liên lạc với và bức xúc với ngón tay cho khoảng 12s và kiểm nghiệm của vòng-cắt được thực hiện một lần nữa để kiểm tra sức mạnh của repairedjunction. Tương tự như testswere carriedoutongels gluedtogether usingother hạt (ví dụ, CNC1) và khả năng để tự sửa chữa luôn luôn được quan sát. Gãy xương thử nghiệm. Dữ liệu năng lượng gãy xương của hình 2f đã thu được bằng cách sử dụng hình học đơn-cạnh notch. Cắt một đã được thực hiện ở trung tâm của các mẫu bằng cách sử dụng một con dao. Eachnotchwasmeasuredbyopticalmicroscopytodetermineitsexactlengtha, khoảng 1 mm. Thủ tục tương tự như được sử dụng cho độ bền kéo các bài kiểm tra được thực hiện: wasfixed tỷ lệ của căng thẳng để là 0.06s21, và các lực lượng và dữ liệu displace-ment được ghi nhận. Năng lượng gãy xương đã được tính toán bằng cách sử dụng các biểu hiện sau: Gc 56aW / (lc) 1/2. HereW là dòng năng lượng mật độ, xấp xỉ bythesurfaceareaunderthe (kỹ thuật) căng thẳng-lcurve, wherelistheextension tỷ lệ, và lc là bắt tỷ lệ mở rộng tại point30 phá vỡ.
đang được dịch, vui lòng đợi..