A constitutive model of nanocomposite hydrogels with nanoparticle crosslinkers

هیدروژل های نانو کامپوزیتی با تنها کراس لینکرهای نانوذرات دارای انعطاف پذیری بالا و چقرمگی نسبت به هیدروژل های سازگار با سازه های متداول سازنده هستند، بنابراین پتانسیل بالایی در کاربرد عضلات و غضروف مصنوعی دارند. علیرغم توان بالقوه آنها، جزئیات مکانیک میکروسکوپی که عملکرد مکانیکی آنها را تحت تاثیر قرار داده اند، به شدت درخشان بوده اند. در اینجا ما یک مدل سازنده از هیدروژلهای نانوذرات را برای توضیح رفتار رفتار مکانیک میکروسکوپیک، از جمله میکروسکوپیک و تکامل زنجیره های پلیمری متقاطع نانوذرات در طول تغییر شکل مکانیکی، توسعه می دهیم. مدل سازنده ما را قادر می سازد تا اثر مولین ها از هیدروژل های نانو کامپوزیت و اثرات غلظت و اندازه نانوذرات را بر رفتارهای تنش-کششی آنها بررسی کنیم. این تئوری با استفاده از آزمون های کششی بر روی یک هیدروژل نانوکامپوزیت با پیوند دهنده های نانوسیمولیتیک، به صورت کمی سنجیده می شود. این نظریه همچنین می تواند گسترش یابد تا رفتارهای مکانیکی هیدروژل های موجود با نانولوله های متقاطع را توضیح دهد و بی ثباتی گردشی هیدروژل های کامپوزیتی با هر دو پیوند دهنده های نانوذره و پیوند های آلی. ما انتظار داریم که این مدل سازنده را می توان بیشتر مورد استفاده قرار داد تا رفتارهای مکانیکی تداخلات زنجیره ای ذرات ریز را نشان دهد و هیدروژل های بی سابقه ای با کشش پذیری و سختی بالا طراحی کنند.