【案例分析】水凝膠材料的應用及力學性能分析

      水凝膠作為一種新型的生物醫用材料已經引起了研究者們的廣沙關注。由于水凝膠對環境細微的變化很快作出反應并日大多數具有很好的生物相容性等特性，因此，水凝膠在生物醫藥、組織工程等方而得到了廣泛應用，如可作為組織填充劑、藥物緩釋劑，酶的包理、蛋自質電泳、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研制出性能優異的水凝膠材料，水凝膠在生物醫學研究和技術等領域將有很大的發展容間。文章主要介紹了生物醫用水凝膠材料的優點及研究執點，針對傳統的水凝膠材料在醫學領域應用中部分性能的不足，研究者們開發出的幾種新型水凝膠材料，預測了未來醫用水凝膠材料的發展方向。

生物醫用水凝膠材料的優點：

     水凝膠是由高分子網絡吸水溶脹而成的材料形態。在生命體中，水凝膠材料十分常見，從細胞質到植物體的木質部、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用潛力，典型應用包括隱形眼鏡、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組分和網絡拓撲結構進行多樣化挖掘，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性（溫度、電場、酸堿度等）、功能性（如載藥、潤滑、抗污等）以及力學強韌性（強膠粘、抗沖擊等），在智能柔性器件、軟體機器人等領域發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域合作過眾多醫療企業和科研高校，幫助水凝膠科研人員順利進行了材料的力學性能研究，助力科研成果的轉化。

                                                                             水凝膠裂紋擴展試驗

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

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