新型增强水凝胶力学强度的方法

云顶国际娱乐4008

2018-05-07 19:21:31

由于水凝胶(hydrogel)力学性能较差,所以限制了其在生物医学领域的应用。但是科研人员通过新方法构架聚合物分子,目前可以大大增强水凝胶的力学性质。

其中一种方法是利用在聚合物链上可自由滑动的o形交联环作为可控制交联点来拓扑形水凝胶,即所谓的利用“滑轮效应”减小交联网络中的内应力,大大增强水凝胶的力学性质。模型如下图:

水凝胶

上图来源日本科研人员近期发表的论文(abu bin imran, et "extremely stretchable thermosensitive hydrogels by introducing slide-ring polyrotaxane cross-linkers and ionic groups into the polymer" nature doi:1038/ncomms6124)

通过这种方法制备的新型水凝胶,吸水能力极强,可以达到自身重量的620倍,并且材料具有极强的拉伸缩性能和机械强度,拉伸、压缩、缠绕和打结都不会轻易断裂,用刀也不容易切断,而且对温度和ph具有响应性(因为有nipa)。

这一方法有望为制备具有优异力学性能的水凝胶材料提供参考,促进水凝胶材料在生物医学领域的应用,比如人造软骨和人造肌肉。