日本科學(xué)家發(fā)明超級(jí)水凝膠可做人造眼球

日本東京大學(xué)助教酒井崇匡開(kāi)發(fā)出新型高分子化合物“水凝膠”，日后有望應(yīng)用于人工軟骨和人工眼球制作。該研究成果和論文發(fā)表于2月21日的美國(guó)《科學(xué)》雜志。

東京大學(xué)研究人員開(kāi)發(fā)出的這種新型水凝膠，加入了人工體液，吸水膨脹的同時(shí)因體溫而收縮，最終體積不變，自身強(qiáng)度也得以加強(qiáng)。這種新型水凝膠具有吸收外力沖擊、減輕摩擦作用的效果，若能進(jìn)一步改良，令其長(zhǎng)時(shí)間保持性質(zhì)穩(wěn)定，則可能實(shí)用化。

所有的水凝膠都是由一種聚合物網(wǎng)格組成，具有較高的含水量。此前不少研究曾嘗試通過(guò)改變聚合物結(jié)構(gòu)的方式來(lái)增強(qiáng)其強(qiáng)度，但結(jié)果發(fā)現(xiàn)這樣同時(shí)也會(huì)改變水凝膠的刺激敏感性。

由日本名古屋大學(xué)和東京大學(xué)的研究人員所制造出的這種新型水凝膠，不但具有溫度和pH值敏感性，同時(shí)還擁有極佳的伸縮性和機(jī)械強(qiáng)度。其設(shè)計(jì)靈感來(lái)自最近一項(xiàng)被稱為“滑環(huán)凝膠”的研究，即分子可以通過(guò)交聯(lián)聚合物的8字狀的結(jié)孔滑動(dòng)。這種滑動(dòng)被稱為“滑輪效應(yīng)”。通過(guò)聚合物網(wǎng)格中較小的應(yīng)力，滑輪效應(yīng)大大增強(qiáng)了水凝膠的強(qiáng)度。此外在新的研究中，研究人員還通過(guò)離子部位的聚合物網(wǎng)格來(lái)增強(qiáng)水凝膠的伸縮性，并使其能夠調(diào)節(jié)水凝膠對(duì)溫度以及pH值的響應(yīng)。

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