Bioinspired polymeric nanocomposites

Macromolecules

Volumn 43, Issue 22, 2010, Pages 9217-9226

  Stone, David A ^a   Korley, LaShanda T J ^a  

^a Case Western Reserve University   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BIO-INSPIRED; HIGH PERFORMANCE MATERIAL; MECHANICAL FUNCTIONS; MICRO-SCALES; NANO-SCALE FILLERS; ORDERED DOMAINS; PERCOLATION THRESHOLDS; POLYMER NANOCOMPOSITE; POLYMERIC NANOCOMPOSITES; SINGLE-PHASE SYSTEMS; SPIDER SILKS; STRENGTH AND TOUGHNESS; SURFACE AREA; SYNTHETIC MATERIALS;

ASPECT RATIO; MATERIALS PROPERTIES; MECHANICAL PROPERTIES; NANOCOMPOSITES; NANORODS; NANOSTRUCTURED MATERIALS; NANOTECHNOLOGY; POLYMERS; SOLVENTS; TOUGHNESS; WOOD;

FILLERS;

FILLERS; MECHANICAL PROPERTIES; POLYMERS; SOLVENTS; WOOD;

EID: 78651292610     PISSN: 00249297     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ma101661p     Document Type: Review

References (90)

1. Dujardin, E.; Mann, S. Adv. Mater. 2002, 14 (11), 775-788.
2. Bruet, B. J. F.; Song, J. H.; Boyce, M. C.; Ortiz, C. Nature Mater. 2008, 7 (9), 748-756.
3. Fratzl, P.; Weinkamer, R. Prog. Mater. Sci. 2007, 52 (8), 1263-1334.
4. Gindl, W.; Teischinger, A. Composites, Part A 2002, 33 (12), 1623-1628.
5. Kenney, J. M.; Knight, D.; Wise, M. J.; Vollrath, F. Eur. J. Biochem. 2002, 269 (16), 4159-4163.
6. Gosline, J. M.; Guerette, P. A.; Ortlepp, C. S.; Savage, K. N. J. Exp. Biol. 1999, 202 (23), 3295-3303.
7. Jin, H. J.; Kaplan, D. L. Nature 2003, 424 (6952), 1057-1061.
8. Silver, F. H.; Freeman, J. W.; Seehra, G. P. J. Biomech. 2003, 36 (10), 1529-1553.
9. Baer, E.; Cassidy, J. J.; Hiltner, A. Pure Appl. Chem. 1991, 63 (7), 961-973.
10. Fratzl, P. Curr. Opin. Colloid Interface Sci. 2003, 8 (1), 32-39.
11. Wess, T. J. Fibrous Proteins 2005, 70, 341-374.
12. Young, P. A.; Lovell, R. J. Introduction to Polymers; CRC Press: Boca Raton, FL, 1991; Vol. 2.
13. Ji, X. L.; Jing, J. K.; Jiang, W.; Jiang, B. Z. Polym. Eng. Sci. 2002, 42 (5), 983-993.
14. Hussain, F.; Hojjati, M.; Okamoto, M.; Gorga, R. E. J. Compos. Mater. 2006, 40 (17), 1511-1575.
15. Komarneni, S. J. Mater. Chem. 1992, 2 (12), 1219-1230.
16. Laine, R. M.; Choi, J. W.; Lee, I. Adv. Mater. 2001, 13 (11), 800-803.
17. Crosby, A. J.; Lee, J. Y. Polym. Rev. 2007, 47 (2), 217-229.
18. Jordan, J.; Jacob, K. I.; Tannenbaum, R.; Sharaf, M. A.; Jasiuk, I. Mater. Sci. Eng., A 2005, 393 (1-2), 1-11.
19. Manias, E. Nature Mater. 2007, 6 (1), 9-11.
20. Breuer, O.; Sundararaj, U. Polym. Compos. 2004, 25 (6), 630-645.
21. Huo, Q. S.; Margolese, D. I.; Ciesla, U.; Demuth, D. G.; Feng, P. Y.; Gier, T. E.; Sieger, P.; Firouzi, A.; Chmelka, B. F.; Schuth, F.; Stucky, G. D. Chem. Mater. 1994, 6 (8), 1176-1191.
22. Manias, E.; Touny, A.; Wu, L.; Strawhecker, K.; Lu, B.; Chung, T. C. Chem. Mater. 2001, 13 (10), 3516-3523.
23. Schmidt, G.; Malwitz, M. M. Curr. Opin. Colloid Interface Sci. 2003, 8 (1), 103-108.
24. Sanchez, C.; Lebeau, B.; Chaput, F.; Boilot, J. P. Adv. Mater. 2003, 15 (23), 1969-1994.
25. Beecroft, L. L.; Ober, C. K. Chem. Mater. 1997, 9 (6), 1302-1317.
26. Innocenzi, P.; Lebeau, B. J. Mater. Chem. 2005, 15 (35-36), 3821-3831.
27. Gangopadhyay, R.; De, A. Chem. Mater. 2000, 12 (3), 608-622.
28. Bauhofer, W.; Kovacs, J. Z. Compos. Sci. Technol. 2009, 69 (10), 1486-1498.
29. Grossiord, N.; Loos, J.; Regev, O.; Koning, C. E. Chem. Mater. 2006, 18, 1089-1099.
30. Herring, A. M. Polym. Rev. 2006, 46 (3), 245-296.
31. Shokouhimehr, M.; Piao, Y. Z.; Kim, J.; Jang, Y. J.; Hyeon, T. Angew. Chem., Int. Ed. 2007, 46, 7039-7043.
32. Zandi-zand, R.; Ershad-langroudi, A.; Rahimi, A. Prog. Org. Coat. 2005, 53 (4), 286-291.
33. Lau, K. T.; Hui, D. Composites, Part B 2002, 33 (4), 263-277.
34. Lin, Y.; Zhou, B.; Fernando, K. A. S.; Liu, P.; Allard, L. F.; Sun, Y. P. Macromolecules 2003, 36 (19), 7199-7204.
35. Samir, M.; Alloin, F.; Dufresne, A. Biomacromolecules 2005, 6 (2), 612-626.
36. Habibi, Y.; Lucia, L. A.; Rojas, O. J. Chem. Rev. 2010, 110 (6), 3479-500.
37. Orts, W. J.; Shey, J.; Imam, S. H.; Glenn, G. M.; Guttman, M. E.; Revol, J. F. J. Polym. Environ. 2005, 13 (4), 301-306.
38. Sturcova, A.; Davies, G. R.; Eichhorn, S. J. Biomacromolecules 2005, 6 (2), 1055-1061.
39. Habibi, Y.; Lucia, L. A.; Rojas, O. J. Chem. Rev. 2010, 110 (6), 3479-3500.
40. Shanmuganathan, K.; Capadona, J. R.; Rowan, S. J.; Weder, C. Prog. Polym. Sci. 2010, 35 (1-2), 212-222.
41. Eichhorn, S. J.; Baillie, C. A.; Zafeiropoulos, N.; Mwaikambo, L. Y.; Ansell, M. P.; Dufresne, A.; Entwistle, K. M.; Herrera- Franco, P. J.; Escamilla, G. C.; Groom, L.; Hughes, M.; Hill, C.; Rials, T. G.; Wild, P. M. J. Mater. Sci. 2001, 36 (9), 2107-2131.
42. Eichhorn, S. J.; Dufresne, A.; Aranguren, M.; Marcovich, N. E. Capadona, J. R.;Rowan, S. J.;Weder, C.; Thielemans, W.;Roman, M.; Renneckar, S.;Gindl,W.; Veigel, S.; Keckes, J.; Yano,H.; Abe, K.; Nogi, M.; Nakagaito, A. N.; Mangalam, A.; Simonsen, J.; Benight, A. S.; Bismarck, A.; Berglund, L. A.; Peijs, T. J. Mater. Sci. 2010, 45 (1), 1-33.
43. Yano, H.; Sugiyama, J.; Nakagaito,A. N.; Nogi, M.; Matsuura, T.; Hikita, M.; Handa, K. Adv. Mater. 2005, 17 (2), 153-155.
44. Tang, L. M.; Weder, C. ACS Appl. Mater. Interfaces 2010, 2 (4), 1073-1080.
45. Rusli, R.; Shanmuganathan, K.; Rowan, S. J.;Weder, C.; Eichhorn, S. J. Biomacromolecules 2010, 11 (3), 762-768.
46. Gierlinger, N.; Schwanninger, M.; Reinecke, A.; Burgert, I. Biomacromolecules 2006, 7 (7), 2077-2081.
47. Quero, F.; Nogi, M.; Yano, H.; Abdulsalami, K.; Holmes, S. M.; Sakakini, B. H.; Eichhorn, S. J. ACS Appl. Mater. Interfaces 2009, 2 (1), 321-330.
48. Gawryla, M. D.; van den Berg, O.; Weder, C.; Schiraldi, D. A. J. Mater. Chem. 2009, 19 (15), 2118-2124.
49. Sehaqui, H.; Salajkova, M.; Zhou, Q.; Berglund, L. A. Soft Matter 2010, 6 (8), 1824-1832.
50. Paakko, M.; Vapaavuori, J.; Silvennoinen, R.; Kosonen, H.; Ankerfors, M.; Lindstrom, T.; Berglund, L. A.; Ikkala, O. Soft Matter 2008, 4 (12), 2492-2499.
51. Svagan, A. J.; Samir, M.; Berglund, L. A. Adv. Mater. 2008, 20 (7), 1263-1269.
52. Capadona, J. R.; Shanmuganathan, K.; Tyler, D. J.; Rowan, S. J.; Weder, C. Science 2008, 319 (5868), 1370-1374.
53. Shanmuganathan, K.; Capadona, J. R.; Rowan, S. J.; Weder, C. J. Mater. Chem. 2010, 20 (1), 180-186.
54. Whitesides, G. M.; Grzybowski, B. Science 2002, 295 (5564), 2418-2421.
55. Alivisatos, A. P.; Barbara, P. F.; Castleman, A. W.; Chang, J.; Dixon, D. A.; Klein, M. L.; McLendon, G. L.; Miller, J. S.; Ratner, M. A.; Rossky, P. J.; Stupp, S. I.; Thompson, M. E. Adv. Mater. 1998, 10 (16), 1297-1336.
56. Palmer, L. C.; Stupp, S. I. Acc. Chem. Res. 2008, 41 (12), 1674-1684.
57. Abdallah, D. J.; Weiss, R. G. Adv. Mater. 2000, 12 (17), 1237-1247.
58. Sofos, M.; Goldberger, J.; Stone, D. A.; Allen, J. E.; Ma, Q.; Herman, D. J.; Tsai, W. W.; Lauhon, L. J.; Stupp, S. I. Nature Mater. 2009, 8 (1), 68-75.
59. Hasegawa, M.; Iyoda, M. Chem. Soc. Rev. 2010, 39 (7), 2420-2427.
60. Schenning, A.; Meijer, E. W. Chem. Commun. 2005, 26, 3245-3258.
61. Stone, D. A.; Hsu, L.; Stupp, S. I. Soft Matter 2009, 5 (10), 1990-1993.
62. Ulijn, R. V.; Smith, A. M. Chem. Soc. Rev. 2008, 37 (4), 664-675.
63. Silva, G. A.; Czeisler, C.; Niece, K. L.; Beniash, E.; Harrington, D. A.; Kessler, J. A.; Stupp, S. I. Science 2004, 303 (5662), 1352-1355.
64. Feng, Y.; Jin, X.; Hay, J. N. J. Appl. Polym. Sci. 1998, 69 (10), 2089-2095.
65. Shepard, T. A.; Delsorbo, C. R.; Louth, R. M.; Walborn, J. L.; Norman, D. A.; Harvey, N. G.; Spontak, R. J. J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 1997, 35 (16), 2617-2628.
66. Smith, T. L.; Masilamani, D.; Bui, L. K.; Khanna, Y. P.; Bray, R. G.; Hammond,W. B.; Curran, S.; Belles, J. J.; Bindercastelli, S. Macromolecules 1994, 27 (12), 3147-3155.
67. Wilder, E. A.; Hall, C. K.; Khan, S. A.; Spontak, R. J. Langmuir 2003, 19 (15), 6004-6013.
68. Smith, J. M.; Katsoulis, D. E. J. Mater. Chem. 1995, 5 (11), 1899-1903.
69. Zubarev, E. R.; Pralle, M.U.; Sone, E. D.; Stupp, S. I. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123 (17), 4105-4106.
70. Zubarev, E. R.; Sone, E. D.; Stupp, S. I. Chem.;Eur. J. 2006, 12 (28), 7313-7327.
71. Zubarev, E. R.; Pralle, M. U.; Sone, E. D.; Stupp, S. I. Adv. Mater. 2002, 14 (3), 198-203.
72. Stendahl, J. C.; Li, L. M.; Zubarev, E. R.; Chen, Y. R.; Stupp, S. I. Adv. Mater. 2002, 14, 1540-1543.
73. Stendahl, J. C.; Zubarev, E. R.; Arnold, M. S.; Hersam, M. C.; Sue, H. J.; Stupp, S. I. Adv. Funct. Mater. 2005, 15 (3), 487-493.
74. Isare, B.; Petit, L.; Bugnet, E.; Vincent, R.; Lapalu, L.; Sautet, P.; Bouteiller, L. Langmuir 2009, 25 (15), 8400-8403.
75. Petit, L.; Lapalu, L.; Sautet, P. J. Phys. Chem. C 2009, 113 (40), 17566-17571.
76. Korley, L. T. J.; Liff, S. M.; Kumar, N.; McKinley, G. H.; Hammond, P. T. Macromolecules 2006, 39 (20), 7030-7036.
77. Wisse, E.; Govaert, L. E.; Meijer, H. E. H.; Meijer, E. W. Macromolecules 2006, 39 (21), 7425-7432.
78. Wisse, E.; Spiering, A. J. H.; Pfeifer, F.; Portale, G.; Siesler, H. W.; Meijer, E. W. Macromolecules 2009, 42 (2), 524-530.
79. Botterhuis, N. E.; Karthikeyan, S.; Veldman, D.; Meskers, S. C. J.; Sijbesma, R. P. Chem. Commun. 2008, 33, 3915-3917.
80. Formalas, A. Process and Apparatus for Preparing Artificial Threads. U.S. Patent 1,975,504, 1934.
81. Li, D.; Xia, Y. N. Adv. Mater. 2004, 16 (14), 1151-1170.
82. Li, W. J.; Laurencin, C. T.; Caterson, E. J.; Tuan, R. S.; Ko, F. K. J. Biomed. Mater. Res. 2002, 60 (4), 613-621.
83. Matthews, J. A.; Wnek, G. E.; Simpson, D. G.; Bowlin, G. L. Biomacromolecules 2002, 3 (2), 232-238.
84. Reneker, D. H.; Chun, I. Nanotechnology 1996, 7 (3), 216 223.
85. Deitzel, J. M.; Kleinmeyer, J.; Harris, D.; Tan, N. C. B. Polymer 2001, 42 (1), 261-272.
86. Huang, Z. M.; Zhang, Y. Z.; Kotaki, M.; Ramakrishna, S. Compos. Sci. Technol. 2003, 63 (15), 2223-2253.
87. Bergshoef, M. M.; Vancso, G. J. Adv. Mater. 1999, 11 (16), 1362-1365.
88. Kim, J. S.; Reneker, D. H. Polym. Compos. 1999, 20 (1), 124-131.
89. Tang, C. Y.; Liu, H. Q. Composites, Part A 2008, 39 (10), 1638-1643.
90. Luo, X. F.; Mather, P. T. Macromolecules 2009, 42 (19), 7251-7253.