��1960�����˹��ϳ�ˮ���z�ѽ�(j��ng)�ڂ�(g��)���o(h��)�����t(y��)�W(xu��)�����I(l��ng)��@���ˏV���İl(f��)չ�͑�(y��ng)�á���������о�����ˮ���z���L�r(sh��)�g���d�Ġ�B(t��i)������ƣ�ڡ�ˮ���z��ƣ�ڰ����ܶ�Y���������ܵĸ�׃���Ѽy�ijɺˣ��Լ��Ѽy�ĔU(ku��)չ�ȡ�
���գ������W(xu��)�i־�������n�}�M�״���ˮ���zƣ���о��I(l��ng)��l(f��)���˾C�����£�ָ����ˮ���z��ƣ�ځ�Դ������(g��)����ľC�����ã�ˮ���z�Ļ��W(xu��)�M�ɣ����z�W(w��ng)�j(lu��)����?f��)�Y(ji��)��(g��u)���Լ����z������ɢ�����W(xu��)�C(j��)����ԓ�C����ȫ�����ęC(j��)е����Փ��iMechanica�������ˏV��ӑՓ
��https://imechanica.org/node/23127����
���(d��ng)�C(j��)
ˮ���zƣ�ڵ��о���(d��ng)�C(j��)�Ѓɷ��档
���ȣ��S��ˮ���z�������ܵĴ���e�_�l(f��)�Լ�ˮ���z��(y��ng)�õďV��������ͬ���в���һ�ӣ�ˮ���z��Խ��Խ��ر���������(zh��n)�����ܘO�ĭh(hu��n)�����S����(y��ng)���ѽ�(j��ng)�_ʼҪ��ˮ���z�܉�����L�r(sh��)�g���o�B(t��i)��ѭ�h(hu��n)���d��Ȼ��ˮ���z��ƣ���о���Ȼ̎�ڳ����A�Ρ�Tanaka et al. ��2000���״Έ�(b��o)����ˮ���z���L�r(sh��)�g�o�B(t��i)���d�µ�ƣ���Ѽy�U(ku��)չ [1]��Tang et al. ��2017���״Έ�(b��o)����ˮ���z���L�r(sh��)�gѭ�h(hu��n)���d�µ�ƣ���Ѽy�U(ku��)չ [2]���ܶ��M(j��n)һ�����о���ؽ��չ�_��
��һ���棬�Ļ��A(ch��)���о��ĽǶȳ��l(f��)��ˮ���zƣ�ڵ����аY�Դ��һ��(g��)����ԭ�����L�ڼ��d�������£�ˮ���z��(n��i)���ķ��ӆ�Ԫ����׃������λ�á���ˣ�ˮ���z��ƣ����һ�N���ӌ���ġ������������������c����׃���Ծo�����P(gu��n)���@һ����Ҳʹˮ���z��ƣ���о��ɞ�һ�N�µ��Á��^���������õķŴ��R���Y(ji��)������Ӷ����ԣ��Ļ��W(xu��)�ĽǶ�ȥ�о�ˮ���zƣ�ڵęC(j��)�팢�ɞ�l(f��)�F(xi��n)�µIJ������ܵ��P(gu��n)�I���ء�
ƣ�ڵİY��Y(ji��)���D1��
һֱ�ԁ���ƣ�ڶ����Á�����һ�N�������L�ڼ��d�Ġ�B(t��i)�µĺܶ�Y�����ƣ���о��ļ��d���Ը�����ɷN��ͣ��o�B(t��i)���d�̈́�(d��ng)�B(t��i)���d�����߷Q����(y��ng)��ƣ�ڞ��o�B(t��i)ƣ������(d��ng)�B(t��i)ƣ����ƣ�ڿ�ָ���ό������L�ڼ��d�µ�˥�ˣ��珗��ģ�����g�ԡ�늌�(d��o)�ʡ���Û�ȵȡ����߷Q�@�ɢ�ڲ��σ�(n��i)���ēp����ƣ�ړp����ƣ�����ָ���L�ڼ��d�����z��(n��i)�����Ѽy�ɺ��c�Ѽy�U(ku��)չ�����߷Q����(y��ng)��ƣ�ڞ�ƣ�ڔ�����ƣ���Ѽy�U(ku��)չ�����У�ƣ�ڔ���ʹ�Û]���A(y��)�ó�ʼ�Ѽy�IJ��Ϙ�Ʒ�о�����ƣ���Ѽy�U(ku��)չ����ʹ�����A(y��)�ó�ʼ�Ѽy�IJ��Ϙ�Ʒ�о���ƣ���Ѽy�U(ku��)չ�����������o�B(t��i)���d�µ��Ѽy�U(ku��)չ�ٶȣ���ѭ�h(hu��n)���d�µ������Ѽy�U(ku��)չ�L�ȣ��S���d������ጷ��ʣ���λ��J/m2����׃������(d��ng)���d������ጷ��ʵ���ƣ���ֵ�r(sh��)���Ѽy���U(ku��)չ����(d��ng)���d����(y��ng)������ጷ��ʽӽ����ϵ������g���r(sh��)���ѼyѸ�ٔU(ku��)չ��
�D1. ˮ���zƣ�ڵİY��Y(ji��)��
ˮ���z�Ļ��W(xu��)�M�ɺ����z�W(w��ng)�j(lu��)����?f��)�Y(ji��)��(g��u)
��ͬˮ���z��ƣ�ڰY��ȡ�Q��ԓ���z�Ļ��W(xu��)�M���Լ����z�W(w��ng)�j(lu��)����?f��)�Y(ji��)��(g��u)���M�����z�Ļ��W(xu��)�I�����o�B(t��i)/��(d��ng)�B(t��i)���r(ji��)�I���x���I�����I����ˮ����ã�ż�O������ã�p-p ����ã��Լ����ͷ�������õȡ�
�������ڔ��_���ܷ��ں��m���ⲿ�h(hu��n)���������B�ӣ��@Щ���W(xu��)�I�ֿ��Ա��w������c������ɷN��͡��ܶ����Ļ��W(xu��)�I���I���^��(qi��ng)����C-C���r(ji��)�I���ܶ����Ļ��W(xu��)�I���I���^������һЩ�x���I�����z�W(w��ng)�j(lu��)����?f��)�Y(ji��)��(g��u)ָ���Ǵ�����ͬ�NĻ��W(xu��)�I�����к��B�Y(ji��)�M�ɸ߷���朣��Լ��M(j��n)һ���߷����֮�g��������c���g�Ų���(li��n)�M�ɵĸ߷��ӾW(w��ng)�j(lu��)����ͬ���z�IJ�ͬ��?f��)�Y(ji��)��(g��u)��(d��o)���˸��Բ�ͬ��ƣ�ڰY����߿��Y(ji��)�����N���͵���?f��)�Y(ji��)��(g��u)���D2������������ǰ��N�Ĵ�����ˮ���z��ƣ���о��M(j��n)����Ԕ��(x��)���u�����@��N������ˮ���z�քe��polyacrylamide, calcium-alginate, polyacrylamide-poly(2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid), polyacrylamide-calcium-alginate, polyampholytes������(y��ng)�D2�е�a �C e��
�D2. ���z�W(w��ng)�j(lu��)����?f��)�Y(ji��)��(g��u)��
����ጷ����ڴ��Ǐ��Ժ͏�(f��)�s��׃�h(hu��n)���µı���
��(d��ng)�Ѽy��ˮ���z�����w��(n��i)�U(ku��)չ�r(sh��)�����ϵ����w���������ܵ������׃���c��ͬ�r(sh��)�����ķǏ�����׃�c��(f��)�s����׃�О���S�a(ch��n)�����������ں��д������I���_�a(ch��n)��������ɢ���g��ˮ���z��(n��i)���ڴ���r�£���(sh��)�(y��n)���Á�y�����z�����g�Ե�������ɢ�ʕ�ʧȥ�����_���������x������˟o���P(gu��n)(li��n)����(sh��)�(y��n)�пɜy���ļ��d����(sh��)���瑪(y��ng)׃/���L�ȣ���(y��ng)���ȣ�������������������������N��(sh��)�(y��n)�l���£�����ጷ��ʿɱ���(y��n)���x��ϵ�y(t��ng)�ر��������m���ړ���������׃�О��ˮ���z���@���N��(sh��)�(y��n)���� pure shear���D3��, peel���D4a����tear���D4b�������⣬�@���N�y������Ҳ�m����ˮ���z�o�B(t��i)�̈́�(d��ng)�B(t��i)ƣ���Ѽy�U(ku��)չ�ı�����
�D3. Pure shear��
�D4. Peel��tear��
�����pure shear������peel��tear�����Ę�Ʒ��ȿ��Ժ������ڴ���(n��i)��׃���Ķ����ڙz�y�����ڼ��d���Ѽy�U(ku��)չ�^���еķǏ��ԅ^(q��)��ijߴ� [3]�����磬�ړ��д��Ǐ��ԅ^(q��)����g��ˮ���z���o�B(t��i)ƣ�ڔ����^���У��y�õĔ����g���S����Ʒ�ĺ�Ȳ�ͬ��׃�����D5������(d��ng)��Ʒ���С�r(sh��)���Ǐ��ԅ^(q��)��鼰����(g��)��ȅ^(q��)�����g���S��������Ӷ����ӣ���(d��ng)��Ʒ�������r(sh��)���Ǐ��ԅ^(q��)�������Ѽy�����������^С�ą^(q��)�����g�Բ����S��������Ӷ�׃����
�D5. ��Peel��tear�����z�y�����ڼ��d���Ѽy�U(ku��)չ�^���еķǏ��ԅ^(q��)��ijߴ� [3]��
Lake-Thomas �ֵ����(d��ng)�B(t��i)ƣ���ֵ���o�B(t��i)ƣ���ֵ
�ڏ����w��ƣ���Ѽy�U(ku��)չ�о��У�ƣ���ֵ��ʹ�Ѽy�U(ku��)չ����С����ጷ��ʣ����Ա�Lake-Thomasģ�ͺܺõ����� [4]��ԓģ�ͼ��O(sh��)��ƣ���ֵ�ļ��d�£��Ѽy�U(ku��)չ��ጷŵ�������ȫ���������Ѽyƽ���һ�ӆ�һ�ĸ߷���朵Ĕ��ѣ��D6����ԓģ���M(j��n)һ�����O(sh��)��(d��ng)�@�Ӹ߷���朔��ѕr(sh��)����ϵ����й��r(ji��)�I�������������I�ܡ�һ���߷���朔��_����ϵ����й��r(ji��)�I���I��ȫ����ጷš��ɴˣ�Lake��Thomas�ó������z�Ą�(d��ng)�B(t��i)ƣ���ֵ�s��50 J/m2���h(yu��n)���������Ĕ����g�ԣ�~10000 J/m2����
�D6. Lake-Thomasģ�͡�
�����������������ڏ����w��һ�µĄ�(d��ng)�B(t��i)���o�B(t��i)ƣ���ֵ��ˮ���z�Ą�(d��ng)�B(t��i)���o�B(t��i)���d�y�õ�ƣ���ֵ���Դ��ڸ��_(d��)��(sh��)�����IJ�e�����ڵ��о�������Lake-Thomasģ�Ϳ��Զ��ԣ��ڲ�����r�¶�����������ˮ���z�Ą�(d��ng)�B(t��i)ƣ���ֵ [2, 5-9]�����������о���ˮ���z�У��c�����w��ƣ�ˮ���z�Ą�(d��ng)�B(t��i)ƣ���ֵ�h(yu��n)����������g�ԡ����⣬ͨ�^���ȃɷN������ͬ���ԾW(w��ng)�j(lu��)����ͬ���g�W(w��ng)�j(lu��)��ˮ���z�������о��l(f��)�F(xi��n)�g��ˮ���z�е�������ɢ�C(j��)���mȻ�����@����ߔ����g�ԣ�������(d��ng)�B(t��i)ƣ���ֵ��Ӱ����� [7] ���D7�������֮�£�������g�W(w��ng)�j(lu��)�д��ڲ���ه�ڼ��d���ʺ�ճ���Եĺ�ɢ�C(j��)�ƣ���ôԓ���g�W(w��ng)�j(lu��)���ܕ��@�����ˮ���z���o�B(t��i)ƣ���ֵ [3]�����磬��polyacrylamide-calcium-alginate�g��ˮ���z���o�B(t��i)ƣ�ڜyԇ�У��H�Hͨ�^��׃���z���}�x�ӵĝ�ȣ��Ϳ���������z���o�B(t��i)ƣ���ֵ�_(d��)�ɂ�(g��)��(sh��)�������D8a����������z���o�B(t��i)ƣ���ֵ�r(sh��)��Ȼ���ڴ��Ǐ��ԅ^(q��)��(sh��)�(y��n)�y�õ��o�B(t��i)ƣ���ֵ���S����Ʒ��ȶ�׃�����D8b����
�D7. ���ȓ�����ͬ���ԾW(w��ng)�j(lu��)����ͬ���g�W(w��ng)�j(lu��)��ˮ���z��(a) Polyacrylamide�鏗�ԾW(w��ng)�j(lu��)��polyvinyl alcohol�����g�W(w��ng)�j(lu��) [7]��(b) Polyacrylamide�鏗�ԾW(w��ng)�j(lu��)��Na-alginate��Ca-alginate�����g�W(w��ng)�j(lu��) [9]��
�D8. Polyacrylamide-calcium-alginate�g��ˮ���z�����g�W(w��ng)�j(lu��) calcium-alginate�д��ڲ���ه�ڼ��d���ʺ�ճ���Եĺ�ɢ����������(d��ng)�B(t��i)ƣ���ֵ�������g�W(w��ng)�j(lu��)��Ӱ푣�ԓˮ���z���o�B(t��i)ƣ���ֵ�@����ه�����g�W(w��ng)�j(lu��)�Ę�(g��u)�ɣ����}�x�ӵĝ�� [3]��
����ԣ�ճ���Ժ͏�����ƣ��
ˮ���z��ƣ���c����׃�О�o�����P(gu��n)�����ڲ�ͬ����׃�О飬ˮ���z��ƣ�ڙC(j��)��Ҳ�ɷ֞�����ƣ�ڣ�ճ����ƣ�ڣ��͏�����ƣ�ڡ��@Щƣ�ڙC(j��)���M(j��n)һ���c���z�����W(xu��)���d��B(t��i)�͘�Ʒ�γߴ�����ϡ�Ȼ����Ŀǰ���@Щƣ�ڙC(j��)�����о�ʮ�����ޣ�δ��߀���ںܴ���о����g�����������ھC��������˻��ڶ����ƣ�ں�ճ����ƣ�ڵăɂ�(g��)�o���V����(sh��)��ͨ�^�c�F(xi��n)�еČ�(sh��)�(y��n)��(sh��)��(j��)���ȣ��@�ɂ�(g��)�o���V����(sh��)�ܺõ���������Ҫ�_(d��)��������ɳ��cճ�����ɳ�������Ѽy�U(ku��)չ�ٶȡ�
��ƣ��ˮ���z���O(sh��)Ӌ(j��)
���������������˿�ƣ��ˮ���z���O(sh��)Ӌ(j��)�����ƣ��ˮ���z��Ҫ�ˮ���zƣ�ڵ����аY��ͼ��d�l�����������ܵĸ�׃���Ѽy�ijɺˣ��Լ��Ѽy�ĔU(ku��)չ�����ڻ����A(y��)�ó�ʼ�Ѽy�Ę�Ʒ���L�r(sh��)�g���o�B(t��i)���d��ѭ�h(hu��n)���d��Ҫ��(sh��)�F(xi��n)�ϳɿ�ƣ��ˮ���z���ڽ��Ͳ��Ϝ����Ե�ͬ�r(sh��)����Ҫ�ø��ߵ��Ѽy���������ɢ����һ��ˮ���z�еĆΌӸ߷���朵Ĕ��������������ɢ��������(qi��ng)�w�S [10]������ɹɵĸ߷���� [11]��������ĽY(ji��)���^(q��)�� [12]��
ԓ�о������l(f��)����European Journal of Mechanics / A Solids����������ʿ�������W(xu��)��ʿ����Փ�ĵ�һ���ߣ���ӂ���ʿ�������W(xu��)��ʿ���鹲ͬ���ߣ������W(xu��)����������ԺԺʿ�i־��������Փ��ͨӍ���ߡ�
Փ����Ϣ
Ruobing Bai, Jiawei Yang, Zhigang Suo, ��Fatigue of Hydrogels��. European Journal of Mechanics - A/Solids, 2019, 74, 337-370.
https://doi.org/10.1016/j.euromechsol.2018.12.001
�c(di��n)���·�����xԭ���������d���ȫ����Ϣ��
�����īI(xi��n)
[1] Tanaka Y, Fukao K, & Miyamoto Y (2000) Fracture energy of gels. The European Physical Journal E 3(4):395-401.
[2] Tang J, Li J, Vlassak JJ, & Suo Z (2017) Fatigue fracture of hydrogels. Extreme Mech. Lett. 10:24-31.
[3] Bai R, Chen B, Yang J, & Suo Z (2019) Tearing a hydrogel of complex rheology. J. Mech. Phys. Solids 125:749-761.
[4] Lake G & Thomas A (1967) The strength of highly elastic materials. Proc. R. Soc. London, Ser. A 300(1460):108-119.
[5] Bai R, et al. (2017) Fatigue fracture of tough hydrogels. Extreme Mech. Lett. 15:91-96.
[6] Zhang E, Bai R, Morelle XP, & Suo Z (2018) Fatigue fracture of nearly elastic hydrogels. Soft Matter 14(18):3563-3571.
[7] Bai R, Yang J, Morelle XP, Yang C, & Suo Z (2018) Fatigue fracture of self-recovery hydrogels. ACS Macro Lett.:312-317.
[8] Zhang W, et al. (2018) Fatigue of double-network hydrogels. Eng. Fract. Mech. 187:74-93.
[9] Zhang W, et al. (2019) Fracture toughness and fatigue threshold of tough hydrogels. ACS Macro Lett. 8:17-23.
[10] Wang Z, et al. (2019) Stretchable materials of high toughness and low hysteresis. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 201821420.
[11] Bai R, Yang J, Morelle XP, & Suo Z (2019) Flaw-Insensitive Hydrogels under Static and Cyclic Loads. Macromol. Rapid Commun. 0(0):1800883.
[12] Lin S, et al. (2019) Anti-fatigue-fracture hydrogels. Sci. Adv. 5(1):eaau8528.
���d��ȫ��
- ���t(y��)��һ��Ժʢ�������/�A�ƴ��R������ AFM����(g��u)���˷������ˮ���z�NƬ-�ڼ���p���ί�����ȡ�����M(j��n)չ 2026-03-02
- �������(qi��ng)/̫ԭ�������P���F(tu��n)�(du��) CEJ���A���l(f��)��ú�Ҵ��ď�(qi��ng)�g��(f��)��ˮ���z�Ŀɳ��m(x��)�cҎ(gu��)ģ���Ƃ估�䑪(y��ng)�� 2026-02-28
- UCLA �R�������ڈF(tu��n)�(du��) Adv. Mater.���ġ�朶��\(y��n)��(d��ng)������ - һ�Nˢ�¸���ͬ�Լo(j��)䛵ij���(qi��ng)�gPVAˮ���z 2026-02-26
- �п�Ժ�{����Դ�������ՈF(tu��n)�(du��) Adv. Mater.�������`���ҿ�ƣ�ڵ���-�C(j��)�ӿ� 2026-02-12
- �Ϲ����غ������đ�Ƽ/�пƴ������ Adv. Mater.: �ڳ���(qi��ng)�gˮ���z�����I(l��ng)��ȡ����Ҫͻ�� 2025-06-24
- �����W(xu��)�i־�����ڈF(tu��n)�(du��) Nat. Commun.�������g�������Y(ji��)��(g��u)��(li��n)���L�ˮ���z 2025-05-23
�\���P(gu��n)ע�߷��ӿƼ�
- 2026����ߌ��Ї���(sh��)�(y��n)�Ұl(f��)չ...
- �����I(l��ng)Ʊح300+���h��I(y��)�R��...
- �P(y��ng)���Ж|�����L���Ѓx�����{(l��n)...
- �f����Ŀ �ذ��_�֣�2025�C(j��)...
- ICIE���H(�V��)Ϳ�Ϲ��I(y��)չ�[...
- �_չ�ڼ����ۄ�������朄�(d��ng)δ...
- 9������Ҋ���£�AI�(q��)��(d��ng)+���a(ch��n)...
- �P(gu��n)���e�k�ڶ�ʮ�����Ї����H...
- �R�ۼ�˃x�� ����ȫ���̙C(j��) ...
- CPHI����չ��(sh��)�(y��n)�҃x���c�O(sh��)��...
- ���ܹ��A��朆���������22��...
- ������/���f/�Y�� JACS���l(f��)...
- ��ɽ��W(xu��)��־�x�����w�����...
- ���������������ֈF(tu��n)�(du��) Angew...
- �Ϻ�����/��������(sh��)�(y��n)��...
- ���t(y��)��һ��Ժʢ�������/�A...
- �пƴ���Ƙ�������������/...
- �����������/������������...
- �㹤��������/�~��Ҋ�n�}�M ...
- ��������-��־�F(tu��n)�(du��) AFM �C��...
- �|�ϴ�W(xu��)��������ڈF(tu��n)�(du��) Nat...
- ���ݴ�W(xu��)Ҧ����/κ��/����Ӱ...