新型超分子聚合物水凝膠研製成功
- 發佈時間：2015-12-07 01:30:30 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
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科技日報訊 （通訊員朱寶琳 記者馮國梧）近日，記者從天津大學獲悉，一種具有高強度、穩定性以及熱塑性和可自修復的新型超分子聚合物水凝膠被成功製備出來，其強度達到人體軟骨的4倍，在水含量高達70%—80%的情況下，拉伸和壓縮強度都能達到兆帕級別，並具有抗撕裂性，在酸性、鹼性環境下均能保持非常良好的穩定性，有望用作軟濕結構生物材料替代物。
水凝膠是一種在高分子材料縫隙間存在大量水的果凍狀物質，可用於製造食用果凍、隱形眼鏡片、人工軟骨等。它具有交聯結構，不溶解、不熔融，含水量是總品質的50%—70%，與人體組織類似，故而在作為人體植入物可以減少不良反應，是優良的生物醫用材料。但是，水凝膠相對脆弱，且穩定性差，尚不能完全替代承受載荷的人體軟組織，因此製備高強度的超分子聚合物水凝膠十分必要。
常用的水凝膠由若干組分組成，需要添加化學交聯劑才能保持其性質穩定、強度高、不溶于水。天津大學材料學院劉文廣教授課題組使用氨基酸衍生物作為單一組分，在全球率先提出“雙氫鍵超分子水凝膠”的概念，運用氫鍵自識別機理，無需化學交聯劑，製備出新型超分子水凝膠，使其具有更優異的生物相容性，有望用作軟濕結構生物材料替代物。
實驗結果顯示，這一新型超分子水凝膠還具有熱塑性和自修復功能。經過加熱後，它可以像橡皮泥一樣變形、重組、塑形，反覆利用。這種力學達兆帕級別的自修復的超分子聚合物水凝膠在以前鮮有報道。
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