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日本研发超高强度水凝胶或将造福医疗事业

放大字体  缩小字体 发布日期>2019-05-17  浏览次数:2198
[导读] 日本北海道大学2016年4月28日宣布,开拓出了基于三嵌段共聚物的超高强度水凝胶。这种凝胶虽然含有大批水分,但却拥有可与橡胶匹敌的强度和魔芋块100倍的硬度,别的还可轻松修复切割面,有望应用于包含体内应用在内的医疗用途。

日本北海道大学2016年4月28日宣布,开拓出了基于三嵌段共聚物(Triblock Copolymer)的超高强度水凝胶。这种凝胶虽然含有大批水分,但却拥有可与橡胶匹敌的强度和魔芋块100倍的硬度,别的还可轻松修复切割面,有望应用于包含体内应用在内的医疗用途。

水凝胶

日本研发超高强度水凝胶或将造福医疗事业

水凝胶因此网眼状衔接在一路的聚物包含大批水分的构造,生物亲和性较高,作为医用资料备受等待。但是,曩昔的水凝胶非常脆弱,实际用途只限于隐形眼镜等。目前世界各地都在开拓含有大批水分却具有高强度的水凝胶,已开拓出了拓扑凝胶、纳米复合凝胶、双网络凝胶、聚两性电解质凝胶等。

此次颠末过程在三嵌段共聚物构成的水凝胶中添加第二成分——聚丙烯酰胺,胜利制作出了含有大批水分却具有高强度的新型高强度双网络凝胶。据介绍,这种凝胶的强度比前面提到的4种高强度凝胶都要高。

三嵌段共聚物是由三种成分结合而成的带状分子,具有疏水性-亲水性-疏水性构造。将这种共聚物放入水中,两端的疏水性部位就会构成网眼构造,从而获得块状水凝胶。在这种凝胶的内部导入聚丙烯酰胺,三嵌段共聚物的亲水性部位与聚丙烯酰胺就会构成氢键,从而获得三嵌段共聚物/聚丙烯酰胺双网络凝胶。北海道大学颠末过程节制这两种物理键,胜利取得了高强度水凝胶。

这种水凝胶的拉伸断裂应力为10MPa,抗拉能量为2850kJ/m2,拉伸弹性率为14MPa,显示出了精彩的物性。即便在凝胶上开一个孔,用其吊起一个重锤,开孔部位也不会被撕裂。而且,即便大幅变形,断裂应变率到达600%(原长度的7倍),部啥灾应力的线性相应。另外,为凝胶的断裂面涂布二甲基甲酰胺使其从新接触后,被破坏的键会自发性地从新构成,凝胶会再次粘在一路。

 
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