Les liaisons hydrogène favorisent des plastiques durables avec une robustesse ultrahaute et une ingénierie de forme arbitraire assistée par l'eau

Dans ce document, le hydrogel supramoléculaire semblable à un plastique (SPH) est présenté comme une plateforme pour fabriquer des plastiques durables avec une rigidité et une résistance ultrahautes ainsi qu'une capacité de modelage arbitraire assistée par l'eau. Les plastiques transparents sont construits à partir de SPHs de complexes d'éther de cellulose/acide polycarboxylique et démontrent une robustesse mécanique avec un module de Young allant jusqu'à 3,4 GPa et une résistance à la traction allant jusqu'à 124,0 MPa, supérieure ou comparable à celle des plastiques les plus courants. Pendant ce temps, la forme des plastiques peut être ingénierie réversiblement par séchage à l'air des SPHs avec diverses formes et structures 2D/3D, qui sont générées commodément via l'origami, le kirigami, le gaufrage, etc., grâce à la déformation plastique et l'effet de mémoire de forme des SPHs. Sur la base d'une analyse spectrale infrarouge multidimensionnelle, il est révélé que le réseau dense de liaisons hydrogène acide-acide et acide-éther dans le plastique est responsable de la robustesse mécanique, tandis que l'évolution des liaisons H eau-polymère en liaisons H polymère-polymère pendant le séchage à l'air contribue à la fixation de la forme. Ce travail fournit une méthode novatrice pour fabriquer des plastiques durables avec une performance mécanique forte et une processabilité pratique simultanément à partir de hydrogels avec un comportement mécanique semblable à des plastiques.