XZ
Xinrui Zhang
Author with expertise in Self-Healing Polymer Materials
Achievements
This user has not unlocked any achievements yet.
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
9
(33% Open Access)
Cited by:
3
h-index:
19
/
i10-index:
26
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Syncretic of soft, hard, and rigid segments cultivate high-performance elastomer

Xiaoyue Wang et al.Jun 24, 2024
In materials science, achieving polymers that possess both high strength and high toughness—traditionally seen as contradictory properties—remains a significant challenge. In this study, a poly (urethane-imide-urea) (PUIU) was synthesized, featuring soft, hard, and rigid segment groups alternately distributed along the main chain. By integrating a polyurethane (PU) prepolymer, urea, and imide, with the PU prepolymer acting as the soft segment to confer malleability, urea-formed hydrogen bonds serving as the hard segment to provide toughness, and imide acting as the rigid segment to enhance material strength. The synergistic effects of these elements result in an elastomer with outstanding strength (70.1 ± 2.6 MPa), high elongation at break (1813.9 ± 76.0 %), and high toughness (420.4 ± 22.3MJ/m−3(−|-)). Furthermore, it demonstrates superior fatigue, tear, and wear resistance. Through a blend of simulation and experimentation, we uncover the reasons behind its high performance. This study demonstrates the feasibility of preparing an elastomer that combines softness, hardness, and rigidity, meanwhile, achieving a balance between strength and toughness, thereby offering valuable theoretical guidance for the integration of high strength and high toughness.
0

Super‐Durable, Tough Shape‐Memory Polymeric Materials Woven from Interlocking Rigid‐Flexible Chains

Jing Xu et al.Aug 5, 2024
Abstract Developing advanced engineering polymers that combine high strength and toughness represents not only a necessary path to excellence but also a major technical challenge. Here for the first time a rigid‐flexible interlocking polymer (RFIP) is reported featuring remarkable mechanical properties, consisting of flexible polyurethane (PU) and rigid polyimide (PI) chains cleverly woven together around the copper(I) ions center. By rationally weaving PI, PU chains, and copper(I) ions, RFIP exhibits ultra‐high strength (twice that of unwoven polymers, 91.4 ± 3.3 MPa), toughness (448.0 ± 14.2 MJ m −3 ), fatigue resistance (recoverable after 10 000 cyclic stretches), and shape memory properties. Simulation results and characterization analysis together support the correlation between microstructure and macroscopic features, confirming the greater cohesive energy of the interwoven network and providing insights into strengthening toughening mechanisms. The essence of weaving on the atomic and molecular levels is fused to obtain brilliant and valuable mechanical properties, opening new perspectives in designing robust and stable polymers.
0

Ultratough Supramolecular Polyurethane Featuring an Interwoven Network with Recyclability, Ideal Self-Healing and Editable Shape Memory Properties

Tianze Chen et al.Aug 23, 2024
Developing multifunctional polymers with excellent mechanical properties, outstanding shape memory characteristics, and good self-healing properties is a formidable challenge. Inspired by the woven cross-linking strategy, a series of supramolecular polyurethane (PU) with an interwoven network structure composed of covalent and supramolecular cross-linking nodes have been successfully synthesized by introducing the ureido-pyrimidinone (UPy) motifs into the PU skeleton. The best-performing sample exhibited ultrahigh strength (∼77.2 MPa) and toughness (∼312.7 MJ m–3), along with an ideal self-healing efficiency (up to 90.8% for 6 h) and satisfactory temperature-responsive shape memory effect (shape recovery rates up to 96.9%). Furthermore, it ensured recyclability. These favorable properties are mainly ascribed to the effective dissipation of strain energy due to the disassembly and reconfiguration of supramolecular nodes (i.e., quadruple hydrogen bonds (H-bonds) between UPy units), as well as the covalent cross-linking nodes that maintain the integrity of the polymer network structure. Thus, our work provides a universal strategy that breaks through the traditional contradictions and paves the way for the commercialization of high-performance multifunctional PU elastomers.
0

Molecular detection and genetic variability of Cryptosporidium spp. in wild Asian house shrews (Suncus murinus) from southern Zhejiang province, China

Jiangfeng Li et al.Jun 1, 2024
Shrews play a crucial role as repositories for diverse pathogens linked to zoonotic infectious diseases. However, the genetic information regarding Cryptosporidium in Chinese shrews remains unexplored. The objectives of this study were twofold: to determine the occurrence rate of Cryptosporidium spp. in wild shrews residing in the southern part of Zhejiang Province, China, and to investigate their genetic characteristics. A total of 282 wild shrews were captured between April and October of 2023. The detection of Cryptosporidium in fecal samples, collected from each animal's rectum, was performed using PCR and sequencing of the partial small subunit of ribosomal RNA (SSU rRNA) gene. The 60-kDa glycoprotein (gp60) gene was utilized to further subtype the positive samples of C. viatorum and C. parvum. All animals were identified as Suncus murinus, and a positive result for Cryptosporidium was obtained in 14.2 % (40/282) of the samples. The following species and genotypes were identified: C. ratti (n = 19), C. parvum (n = 2), C. viatorum (n = 1), Cryptosporidium rat genotype IV (n = 13), and Cryptosporidium skunk genotype (n = 5). Furthermore, the subtypes IIdA15G1 and XVdA3 were detected within C. parvum and C. viatorum, respectively. Molecular evidence indicates that S. murinus is concurrently infected with rodent-adapted and zoonotic species/genotypes, actively contributing to the dissemination of cryptosporidiosis.