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成都生物所等在水凝膠-彈性體復(fù)合功能材料研究中獲進(jìn)展
2018-11-26 09:40:53*網(wǎng)站閱讀量：547 我要評(píng)論
【中國(guó)化工機(jī)械設(shè)備網(wǎng) 新品動(dòng)態(tài)】軟材料由于其在生物醫(yī)用、電子皮膚、柔性機(jī)器人等現(xiàn)代科技領(lǐng)域有潛在的應(yīng)用價(jià)值被廣泛關(guān)注。水凝膠作為軟材料的一種具有高含水量、化學(xué)生物分子透過性、生物相容性以及可生物降解性等優(yōu)點(diǎn);彈性體則具有優(yōu)異的機(jī)械性能以及在各種環(huán)境下表現(xiàn)穩(wěn)定的性質(zhì)。由于水凝膠與彈性體具有優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的特點(diǎn)，所以設(shè)計(jì)一種同時(shí)具有水凝膠與彈性體優(yōu)勢(shì)的材料將*地拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域。一系列的水凝膠彈性體復(fù)合物通過界面結(jié)合的方式連接在一起，但存在界面結(jié)合力弱、質(zhì)地不均一等缺點(diǎn)。通過簡(jiǎn)單的制備方法得到一種均質(zhì)的水凝膠彈性體功能復(fù)合材料仍然是一大挑戰(zhàn)。
受到自然界水蛭的啟發(fā)，*成都生物研究所研究員李幫經(jīng)團(tuán)隊(duì)與四川大學(xué)教授張晟、西南交通大學(xué)副教授黃帥合作，報(bào)道了一種制備均質(zhì)水凝膠-彈性體復(fù)合材料的方法。文章選用了商品化的兩親性普朗尼克三嵌段(PEO-PPO-PEO)并在兩端修飾雙鍵，由于普朗尼克在水中能夠通過疏水作用力自組裝形成膠束，可作為交聯(lián)點(diǎn)與具有疏水特性和低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的丙烯酸-2-甲氧基乙酯(MEA)進(jìn)行聚合，由于兩親性普朗尼克的增溶作用，后得到一系列質(zhì)地均一的水凝膠-彈性體復(fù)合物。這一類凝膠溶脹率約為210%并且具有良好的保水性，在溶脹狀態(tài)下壓縮測(cè)試在85%的應(yīng)變下，應(yīng)力達(dá)到1.6兆帕，并且具有良好的回復(fù)性。干燥后的凝膠具有更強(qiáng)的機(jī)械性能，單軸拉伸測(cè)試伸長(zhǎng)率達(dá)到500%，斷裂應(yīng)力為1200千帕，壓縮應(yīng)力在22兆帕以上。另外這類水凝膠還表現(xiàn)出自愈合性能。以上成果發(fā)表在美國(guó)化學(xué)會(huì)期刊ACS Applied Materials & Interfaces(DOI: 10.1021/acsami.8b12886)上。
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