正/负泊松比的排斥效应诱导的复合水凝胶在低应变下的刚性响应（英文）

作者：史未; 黄金; 周天旭; 许一超^*; 严昊^*; 刘明杰^*

来源：Science China-Materials, 2023, 66(05): 1941-1948.

水凝胶作为承载组织的替代产品引起了广泛关注.然而,与能够通过有限的变形来承受复杂载荷的承载组织不同,传统的水凝胶由于其柔软的特性,无法在低应变状态下表现出刚性响应.基于承载组织的软硬组分之间的协同作用,我们设计了采用软基质(正泊松比)和硬框架(负泊松比)的复合水凝胶,其刚度分别比基质和框架高18.9和4.2倍.相反,结合软基质(正泊松比)和框架(正泊松比)的设计对刚度增强有限.通过有限元分析,揭示了软基质与框架之间正、负泊松比斥力作用的内在机理.本研究为今后设计基于软硬组分协同效应的复合水凝胶提供了思路.