麻省理工科学家在水凝胶领域取得重大突破

麻省理工科学家在水凝胶领域取得重大突破

本刊讯 麻省理工的学者们研发出一种新的水凝胶，含水量大于90%，性能于现有的各种水凝胶。它是一种透明状，像橡胶的材料，可应用于柔性机器人、生物医学、仿生凝胶等方面。其粘附韧性可媲美肌腱和骨头之间的连接。

为了证明该水凝胶的牢固性，研究人员在两块玻璃板之间放置了一个小正方形的水凝胶，同时，在中间悬挂了55磅重的重物。他们还将水凝胶粘在硅晶片上，然后用锤子敲碎。当硅片震碎时，它的碎片仍然留在原来的地方。

良好的耐久性使得这种水凝胶可以作为船和潜艇水下表面的保护涂层。这种凝胶的生物相容性较好，可以被应用于生物体内，比如作为导尿管和传感器的生物外层。

麻省机械工程学院副教授Xuanhe Zhao的研究团队将这种水凝胶和现有的水凝胶进行了比较，包括弹性体、组织粘合剂和纳米颗粒凝胶剂。结果表明，新的凝胶不仅拥有较高的水含量而且粘合能力更强。此项研究的第一作者Hyunwoo Yuk 说：“可以说，我们打破了水凝胶粘合韧性的世界纪录，而它的灵感也来自于大自然。”

该团队目前对水凝胶在柔性机器人和生物电子领域很感兴趣。“因为这种水凝胶含水量大于90%，其连接可以被认为是一种水粘合剂，比自然凝胶更坚韧。比如蚌和藤壶，仿生水下胶。”Zhao解释道，“这项工作对于理解仿生粘附这方面具有非凡意义，同样对于一些现实应用也影响重大，比如水凝胶涂层、生物医学器械、组织工程、水处理和水下胶。”