東京大學(xué)研制出可長(zhǎng)久保持強(qiáng)度與伸縮性的凝膠

近日，東京大學(xué)研究生院工學(xué)系研究科教授酒井崇匡的研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)引入具有凝集性質(zhì)的高分子，成功研制出一種可以長(zhǎng)時(shí)間保持強(qiáng)度與伸縮性的凝膠。今后，這種材料有望應(yīng)用于人工軟骨、人工椎間盤、以及可以重復(fù)彎曲伸展的柔性顯示器等方面。

凝膠是具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高分子吸收溶劑后膨脹的柔軟物質(zhì)，它具有較強(qiáng)的伸縮性，可以保存超過(guò)自身重量數(shù)倍的液體。因此，凝膠被廣泛地應(yīng)用在化妝品、隱形眼鏡、尿布等醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域。

但因以往的凝膠比較脆弱，無(wú)法使用在高負(fù)荷的部位。并且，部分經(jīng)過(guò)高強(qiáng)度處理的凝膠在剛加工后具備較強(qiáng)的強(qiáng)度，反復(fù)施加重壓之后，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)會(huì)漸漸損壞，凝膠的強(qiáng)度隨時(shí)間而逐漸變?nèi)酢?/p>

新研制的凝膠將可在水中自然凝集的高分子均勻地排列在凝膠的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中。拉力耐久性試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，以往的凝膠在水中拉抻到2倍長(zhǎng)度即發(fā)生斷裂，而新研制的凝膠拉抻到3倍長(zhǎng)度也可復(fù)原，即便連續(xù)重復(fù)這一操作100次以上，凝膠仍未損壞，并保持較高的強(qiáng)度。

此外，在壓縮耐久性試驗(yàn)中，新研制的凝膠反復(fù)承受100次以上1.2MPa的負(fù)荷仍能保持強(qiáng)度。

新凝膠的透明度極高，其含水率為90%左右，與以往的凝膠相同。且制作方法簡(jiǎn)單，只需將兩種溶液混合即可。