��1960����ԁ����ϳ�ˮ���z�ѱ��_�l���V�������ڽM�����̡�ˎ���\ݔ���t��ճ�ӄ���������ӡ��HˮͿ�ӡ����ԙC���˵ȡ����S����d�đ��È����У�Ҫ��ˮ���z�܉�����L�ڵ�ѭ�h�d�ɣ����磬�˹����K��Ĥÿ����Ҫ���_���P�]�s3�|�Σ�ϥ�w�P��ܛ������ܷ�ֵ�s2.5MPa��ѭ�h���������P��֮�ˮ���z�x���O����Ҫ���ܸ��l��ӣ���������x���|������Ҫ����������׃�Ρ���ѭ�h�d�������£�ˮ���z�����F��ƣ������������ģ�������ȵ��˻����Ȳ��Ѽy�ijɺ˺����L�ȡ�������������W�i־�������c������ͨ��Wܛ�C������҈F���ˮ���zƣ���I���_չ��������о�����ˮ���zƣ�����ܵČ��yԇ�c��Փ����[1]��ƣ���T��ֵ����������[2, 3]�����濹ƣ���OӋ[4, 5]�ȷ���ȡ���о��Mչ��
�D1 �ɷNƣ�ڜyԇ������(a)�A���Ѽy��ԇ���ܵ�ѭ�h���죬ӛ��ڲ�ͬ����ጷ������Ѽy�Uչ�����ʡ�(b)�o�A���Ѽy��ԇ���ܵ�ѭ�h���죬ӛ��ڲ�ͬ�����ֵ����ԇ��ѭ�hֱ�����ѵ�ѭ�h�Δ�N��
���ϵ�ƣ�ڜyԇ��Ҫ�Ѓɴ������һ�N����ԇ�����A���Ѽy��ʩ��ѭ�h�d�ɲ�ӛ��Ѽy�Uչ���ʣ��D1a������ʩ�ӵ�����ጷ���G����ƣ���T��ֵGth�r���Ѽy���Uչ����2017���_ʼ��ˮ���zƣ�ڜyԇ��Ҫ�����@����������yԇ�ĸ��ˮ���z��ƣ���T��ֵ�M�Ќ��yԇ����Փ��������һ�Nƣ�ڜyԇ�����nj������Ѽyԇ���M��ѭ�h���d�������o��������ȷ�ֵ��������ֵ��ӛ�����ѵ�ѭ�h��N���D1b������ʩ�ӵ�����ȵ���ƣ�ژO���������e�r��ԇ�ӱ��J���܉���ܟo����ѭ�h��������l�����ѡ����IJ��õڶ�yԇ�������Խ�����p�W�j�g��ˮ���z�錦���y�����������ϵ���-N�������������c�Pע�����Ѽy��ԇ�ӵ���-N�����ͺ���ͬ�Ѽy�ߴ��ԇ�ӵ���-N�����IJ�ͬ����D2��ʾ�����˫@�Ô���ѭ�h�Δ��ĽyӋ�Y��������������ͬ��ԇ�ӣ������Ѽy����ͬ�ߴ���Ѽy��ͬ�r����Ĝyԇ������
�D2 ƣ�ڜyԇ����-N������ÿ��ƣ�ڌ���У�������ͬ��ԇ�ӣ������Ѽy����ͬ�ߴ���Ѽy���ڽo���������ֵ��ѭ�h���d��ÿ��ԇ�ӵ������ֵ�͔���ѭ�h�Δ������D�е�һ���c�����ϵ�ƣ�ژO���������ԇ���еij�ʼ�Ѽy�ߴ�ĺ�����
�о��l�F������ʼ�Ѽy�^�L�r���g��ˮ���z��ƣ�ژO���S���Ѽy�L�ȵ����Ӷ����ͣ�����ʼ�Ѽy�^�̕r���g��ˮ���z��ƣ�ژO�ތ���ʼ�Ѽy�ߴ粻���С��yԇ�Y������ԓˮ���z��ѭ�h�d���µ��Ѽy���гߴ�s��0.1mm���������@һ���гߴ��ጞ���ϵĹ��Ќ��Գ������Q��endurance fractocohesive length�����С������ɂ����ϵĹ��w�����Q�������ϵ�ƣ���T��ֵGth�Ͳ������_��ѭ�hƣ�ژO�ޗl���µĔ��ѹ�We(o)��
����ϵ��k�ɲ��ϵı����Pϵ�ʹ��yԇ�ӵĎ������Q����ͨ�^���y���g��ˮ���z��ƣ���T��ֵ��ѭ�hƣ�ژO�ޗl���µĔ��ѹ����������Ϲ�ʽ����õ���ԓ���ϵ��Ѽy���гߴ��0.1mm�������c������������߀ӑՓ�˸���̲�����ѭ�h�d���µ��@�ɂ����ϳ�����ȡֵ�����Լ����������Ѽy���гߴ硣
���Y��
1 ���S�����µĔ���
�������þ۱�ϩ����(PAAm)-��-2��ϩ����-2��������(PAMPS)�p�W�j�g��ˮ���z�M���Ѽy�����Ԝyԇ�������Ȇ��{���첻���Ѽy�Լ����Ѽy��ˮ���zԇ�ӣ��@�ò�ͬ�Ѽy�L�Ȍ����đ���-����������������������c�����ё���Sc�Լ����ѹ�Wc���ɷe�֑���-����������õ������@Щ���ь��Զ����Ѽy�L��c�ĺ���������ʼ�Ѽy�^С�r��65��m�����y���Ĕ��ь����c�o�A���Ѽy��ԇ�������������ʼ�Ѽy�^��r�����ь����S�Ѽy�L�����Ӷ����@���͡�
�D3 ���܆��{����IJ����Ѽy��ԇ���Լ�����ͬ�L���Ѽy��ԇ�ӵĔ��ѡ�(a)����-�����������(b)���������-�Ѽy�L��ƽ�档(c)���ё���-�Ѽy�L��ƽ�档(d)���ѹ�-�Ѽy�L��ƽ�档
����ͨ�^׃��ϵ��CV���˜ʲ����ƽ��ֵ���������y�������ķ�ɢ�ԡ��oՓ�ǎ��Ѽyԇ��߀�Dz����Ѽyԇ�ӣ������������c�����ё���Sc�����ѹ�Wc�Լ�����M��׃��ϵ������С(С��0.1)�������ǣ����ь��Եķ�ɢ�Գ̶��c���ϵĄ��ȷ�ɢ���ஔ����˿����J�����y���IJ��ό��Ԟ���ϳ������ɴ˵õ��������Ѽyԇ�ӵĔ��ѹ��@һ���ϳ���WC(o)��5.87×106J/m3��ԓ�g��ˮ���z����һ���ϳ����������ڴ�ǰ�Ĺ����Мy��GC=2550J/m2��
�D4 ���{�d�����Ѽy�c�����Ѽyԇ�ӵĔ�������ȣ����ё��������ѹ��Լ����ȵ�׃��ϵ����
���ڎ��Ѽyԇ�����Ѽy�L���hС��ԇ�ӳߴ磬����ጷ���G��G=��Wc������c���Ѽy�L�ȣ�W���h�x�Ѽ�ď������ܶȣ�����һ���o���V������ԇ�Ӕ��ѕr��������Gc��Gc=��Wcc�������Ѽy���гߴ����
�õ��������Ϟ龀������ԇ�Ӟ�߅���Ѽy�r������ֵ��2��(1.122)2���ɴ˵õ�ԓ�����چ��{�d���µ��Ѽy���гߴ��0.05mm���c����^�y�����Ѽy�ߴ������Ի��������
2 ѭ�h�����µĔ���
����ѭ�h���첻���Ѽy�Լ����Ѽy��ˮ���zԇ�ӣ��@�ò�ͬ�Ѽy�L�Ȍ�����ƣ�ژO���µđ���-�����������ƣ�ژO���������e��ƣ�ژO�ޑ���Se�Լ�ƣ�ژO�ޗl���µĔ��ѹ�We���@Щƣ�ژO�ތ��Զ����Ѽy�L��c�ĺ���������ʼ�Ѽy�^С�r��65��m�����y����ƣ�ژO�ތ����c�o�A���Ѽy��ԇ�������������ʼ�Ѽy�^��r��ƣ�ژO�ތ����S�Ѽy�L�����Ӷ����@���͡������Ѽyԇ����ƣ�ژO�ޗl���µĔ��ѹ�We(o)�@һ���ϳ�����1.02×105J/m3��ԓ�g��ˮ���z����һ���ϳ���ƣ���T��ֵ�ڴ�ǰ�Ĺ����Мy����Gth=114.2J/m2��
���ڎ��Ѽyԇ�����Ѽy�L���hС��ԇ�ӳߴ磬����ጷ���G��G=��Wc����ԇ���_��ƣ�ژO�ޕr��ƣ���T��ֵGth��Gc=��Wec��ѭ�h�d���²����Ѽy���гߴ����
�õ��������Ϟ龀������ԇ�Ӟ�߅���Ѽy�r������ֵ��2��(1.122)2���ɴ˹���õ�ԓ������ѭ�h�d���µ��Ѽy���гߴ�飬�c����^�y�����Ѽy�ߴ������Ի��������
�D5 ����ѭ�h����IJ����Ѽy��ԇ�Ӻ͎���ͬ�L���Ѽy��ԇ�ӵ�ƣ�ژO�ޡ�(a)ƣ�ژO�������-�Ѽy�L��ƽ�档(b) �_��ƣ�ژO�ޕr�đ���-�����������(c)ƣ�ژO�ޑ���-�Ѽy�L��ƽ�档(d)ƣ�ژO�ޗl���µĔ��ѹ�-�Ѽy�L��ƽ�档
3 ���ό��Կ��g
����ѭ�h�d�ɕr������ʼ�Ѽy�L�ȴ�r��ԇ�ӵֿ��Ѽy�Uչ��������ƣ���T��ֵGth����������ʼ�Ѽy�L��С�����Ѽy�����Еr���ֿ�ƣ�ڔ����ò����Ѽyԇ����ƣ�ژO�ޗl���µĔ��ѹ�����We(o)���о��ˆT���īI���ռ��õ������w�����ϣ��մɣ����ٵ�Gth��We(o)�������@�ɂ����ϳ����ı�ֵ���x��endurance fractocohesive length����б̓����ʾ���մɵ�endurance fractocohesive length��10-4m�@�����������ٺ����е��g��ˮ���z��endurance fractocohesive length��10-3m�@��������
�D6 �ò����Ѽyԇ�Ӝy�õ�ƣ�ژO�ޗl���µĔ��ѹ�We(o)�c�Î��Ѽyԇ�Ӝy�õ�ƣ���T��ֵGth���ɵIJ��ό���ƽ�档б̓����endurance fractocohesive length,Gth/We(o)��
4 �YՓ
�����о����p�W�j�g��ˮ���z���Ѽy�c�����Ѽy���چ��{�d�ɺ�ѭ�h�d���µĔ����О顣���{�d���£��yԇ�˲�ͬ�Ѽy�L��c�����Ĕ����������c�����ё���Sc�Լ����ѹ�Wc������ʼ�Ѽy�^�̕r�����ѹ��Dz��ϳ�����Wc(o)������ʼ�Ѽy�����С�����ʼ�Ѽy�^�L���������Dz��ϳ���Gc���ɂ����ϳ����ı�ֵ���x����һ���ϳ���fractocohesive length��Gc/Wc(o)�����{�d�����Ѽy���гߴ��
��ѭ�h�d���£������yԇ�˲�ͬ�Ѽy�L��c������ƣ�ژO���������e��ƣ�ژO�ޑ���Se�Լ�ƣ�ژO�ޗl���µĔ��ѹ�We������ʼ�Ѽy�^�̕r��ƣ�ژO�ޗl���µĔ��ѹ��Dz��ϳ�����We(o)������ʼ�Ѽy�����С�����ʼ�Ѽy�^�L��ƣ���T��ֵ�Dz��ϳ���Gth���ɂ����ϳ����ı�ֵ���x����һ���ϳ���endurance fractocohesive length��Gth/We(o)��ѭ�h�d�����Ѽy���гߴ��
��ѭ�h�d����ܛ���ϵ��Ѽy���гߴ��@һ��Ҫ�IJ��υ�����ָ����ƣ��ܛ�Y�����OӋ������Ҫ���x��
�@һ�о���������l����Journal of the Mechanics and Physics of Solids��Փ�ĵĵ�һ���ߞ�������ͨ��W���캽�ՌWԺ��ʿ�о�����һ����������ͨ��W�Rͬ�c�����������ƌWԺԺʿ����������ԺԺʿ�������W�i־�������鹲ͬͨӍ���ߡ�
ԭ��朽ӣ�
Zhou et al. Flaw-sensitivity of a tough hydrogel under monotonic and cyclic loads. Journal of the Mechanics and Physics of Solids. 2021.
https://doi.org/10.1016/j.jmps.2021.104483
1.Zhang WL, et al. (2018) Fatigue of double-network hydrogels. Engineering Fracture Mechanics 187:74-93.
2.Zhang W, et al. (2019) Fracture Toughness and Fatigue Threshold of Tough Hydrogels. ACS Macro Letters 8(1):17-23.
3.Zhou Y, et al. (2020) The Stiffness-Threshold Conflict in Polymer Networks and a Resolution. J Appl Mech-T Asme 87(3):031002.
4.Zhang W, Gao Y, Yang H, Suo Z, & Lu T (2020) Fatigue-resistant adhesion I. Long-chain polymers as elastic dissipaters. Extreme Mechanics Letters 39.
5.Zhang W, Hu J, Yang H, Suo Z, & Lu T (2021) Fatigue-resistant adhesion II: Swell tolerance. Extreme Mechanics Letters 43:101182.
- ���t��һ��Ժʢ�������/�A�ƴ��R������ AFM�������˷������ˮ���z�NƬ-�ڼ���p���ί�����ȡ�����Mչ 2026-03-02
- �������/̫ԭ�������P���F� CEJ���A���l��ú�Ҵ��ď��g�ͺ�ˮ���z�Ŀɳ��m�cҎģ���Ƃ估�䑪�� 2026-02-28
- UCLA �R�������ڈF� Adv. Mater.���ġ�朶��\�ӡ����� - һ�Nˢ�¸���ͬ�Լo䛵ij����gPVAˮ���z 2026-02-26
- ���������G����/���|�ܸ����ڈF� AFM����������x�p�W�j�ۺ���F�Π�֏���ʼ�ضȵĿɾ����{�� 2026-01-12
- ���ϴ�W���ٺ�/�����F� Small��ԭλ�V�����ɵ��p�W�j�Y�������ǏͺϚ����z�������ʯ�ͻ����ز��� 2025-10-27
- �A���r������p���ڡ�����x�����ڡ��콭�������� Adv. Sci.���p�W�j�x��ˮ���z���F�ɴ����������늴������c�Թ�늂���һ�w�� 2025-07-03
- �K�ݴ�W���h���ڈF� Angew�������x�Ӿۺ����{�صĵ͜�����g��ˮ���z - ���x�ӵ�Ӱ� 2023-11-27