蘭州科學(xué)家研制出超高強(qiáng)度水凝膠生物潤滑材料

2015-05-15   來源：潤滑油情報

摘要：針對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，未來有望在關(guān)節(jié)潤滑材料、人造血管等領(lǐng)域獲得重要應(yīng)用...

    針對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，未來有望在關(guān)節(jié)潤滑材料、人造血管等領(lǐng)域獲得重要應(yīng)用。

水凝膠是一類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，水凝膠還是人工關(guān)節(jié)最為理想的替代材料，也是開發(fā)類肌肉驅(qū)動器的最佳基體材料。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)力后可動態(tài)地斷裂配位鍵以耗散能量，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間內(nèi)又能重新形成，從而恢復(fù)水凝膠原來的狀態(tài)，表現(xiàn)出了優(yōu)異的抗疲勞性能。