【案例分析】水凝膠材料的應(yīng)用及力學(xué)性能分析

      水凝膠作為一種新型的生物醫(yī)用材料已經(jīng)引起了研究者們的廣沙關(guān)注。由于水凝膠對環(huán)境細微的變化很快作出反應(yīng)并日大多數(shù)具有很好的生物相容性等特性，因此，水凝膠在生物醫(yī)藥、組織工程等方而得到了廣泛應(yīng)用，如可作為組織填充劑、藥物緩釋劑，酶的包理、蛋自質(zhì)電泳、接觸眼鏡、人工血漿、人造皮膚、組織工程支架材料等。近些年來隨著不斷開發(fā)研制出性能優(yōu)異的水凝膠材料，水凝膠在生物醫(yī)學(xué)研究和技術(shù)等領(lǐng)域?qū)⒂泻艽蟮陌l(fā)展容間。文章主要介紹了生物醫(yī)用水凝膠材料的優(yōu)點及研究執(zhí)點，針對傳統(tǒng)的水凝膠材料在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用中部分性能的不足，研究者們開發(fā)出的幾種新型水凝膠材料，預(yù)測了未來醫(yī)用水凝膠材料的發(fā)展方向。

生物醫(yī)用水凝膠材料的優(yōu)點：

     水凝膠是由高分子網(wǎng)絡(luò)吸水溶脹而成的材料形態(tài)。在生命體中，水凝膠材料十分常見，從細胞質(zhì)到植物體的木質(zhì)部、韌皮部，以及動物的大腦、肌肉等，各種水凝膠材料為生命提供著豐富多樣的功能。

      得益于其天然的生物相容性，水凝膠材料擁有巨大的醫(yī)用潛力，典型應(yīng)用包括隱形眼鏡、傷口密封、藥物輸運、組織支架等。近年來，研究者對水凝膠的化學(xué)組分和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進行多樣化挖掘，合成出了各種功能性水凝膠材料，這些材料具有豐富的刺激響應(yīng)性（溫度、電場、酸堿度等）、功能性（如載藥、潤滑、抗污等）以及力學(xué)強韌性（強膠粘、抗沖擊等），在智能柔性器件、軟體機器人等領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用。

       凱爾測控小載荷原位系列的試驗機在水凝膠材料領(lǐng)域合作過眾多醫(yī)療企業(yè)和科研高校，幫助水凝膠科研人員順利進行了材料的力學(xué)性能研究，助力科研成果的轉(zhuǎn)化。

                                                                             水凝膠裂紋擴展試驗

                                      水凝膠拉伸試驗                                               水凝膠壓縮、蠕變及應(yīng)力松弛試驗（水浴）

       同時，隨著水凝膠強韌粘接技術(shù)的解決，人們也開始將功能性水凝膠涂層與金屬、半導(dǎo)體等其他材料集成在一起，在不改變基底力學(xué)性質(zhì)的前提下，將水凝膠的各種功能特性集成到材料中，從而為醫(yī)療器械、智能柔性器件等創(chuàng)造新的機遇。