蘭州科學(xué)家研制出超高強(qiáng)度水凝膠生物潤(rùn)滑材料
大西北網(wǎng)5月14日訊 針對(duì)通常水凝膠比較脆弱,受到外力后容易發(fā)生機(jī)械破裂的問(wèn)題,中科院蘭州化物所科研人員日前研制出的一種超高強(qiáng)度水凝膠,憑借其超高的斷裂拉伸強(qiáng)度,未來(lái)有望在關(guān)節(jié)潤(rùn)滑材料、人造血管等領(lǐng)域獲得重要應(yīng)用。
水凝膠是一類(lèi)包含大量水分的具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的高分子材料,其在關(guān)節(jié)潤(rùn)滑、組織工程、藥物控釋載體等領(lǐng)域有重要應(yīng)用前景,受到廣泛關(guān)注。同時(shí),水凝膠還是人工關(guān)節(jié)最為理想的替代材料,也是開(kāi)發(fā)類(lèi)肌肉驅(qū)動(dòng)器的最佳基體材料。但是水凝膠通常比較脆弱,從而大大限制了其應(yīng)用范圍。
為解決水凝膠材料力學(xué)性能差的問(wèn)題,該所研究員周峰課題組利用分子工程設(shè)計(jì)制備的超高強(qiáng)度水凝膠,在受到外界的應(yīng)力后可動(dòng)態(tài)地?cái)嗔雅湮绘I以耗散能量,從而大大提高水凝膠的機(jī)械性能,并表現(xiàn)出超高的斷裂拉伸強(qiáng)度,斷裂應(yīng)力大于6兆帕斯卡,斷裂拉伸率大于700%,力學(xué)性能優(yōu)異。而且,拉伸后斷裂的配位鍵在很短的時(shí)間內(nèi)又能重新形成,從而恢復(fù)水凝膠原來(lái)的狀態(tài),表現(xiàn)出了優(yōu)異的抗疲勞性能。