澳大利亚国立大学的研究人员制备了一种多功能动态冻融水凝胶,其力学性能可调,同时具备含水量高、自愈合、形状记忆等特性。

水凝胶能够响应外界刺激改变形状,可用于软体机器人、生物医学等领域。目前的研究热点是多功能水凝胶。为此,研究人员先用甲基丙烯酸和低聚(乙二醇)甲基丙烯酸反应形成酸-醚氢键网络,使聚合物具备一定强度和自愈性。随后再与4-羟基苯甲醛进行酯化反应,再与乙二胺(EDA)交联,形成动态亚胺键。冻融循环后,制得高含水量水凝胶。当EDA含量为0.01~2.10mol%时,冻融水凝胶的力学性能在很大范围内可调,拉伸强度0.65~4.3MPa,断裂应变198%~7000%,杨氏模量0.42~7.2MPa,韧性6.4~8.3MJ/m3,自愈合能力高达87±1%。将聚(MAA136-co-BA34-OEGMA30)和冻融水凝胶制成双层样品,置于50°C热水中,样品能在8s内形成弯曲384°的卷,恢复室温后可在40s内恢复原始形状,加热和冷却过程中有滞后现象,表明水凝胶具有记忆功能。

 【前沿技术】多功能动态冻融水凝胶
打开网易新闻 查看更多视频
【前沿技术】多功能动态冻融水凝胶

这项研究可用于构建生物组织、软机器人等领域。

(蓝海星)