“万能创可贴”改变未来生活

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  自然界中存在着很多种天然水凝胶,受它们的性能启发,科学家们研发出了各类智能水凝胶,称之为“万能创可贴”。

  水凝胶材料到底是什么?其实在我们身边有很多水凝胶家族成员,比如果冻、隐形眼镜、退热贴等。智能水凝胶则是一种具有三维网络结构的高分子聚合物材料,能快速感知环境的变化,并做出反应,是溶液态与凝胶态之间的转变,包括温敏水凝胶、PH响应性水凝胶、光响应水凝胶等。

  智能水凝胶的敏感响应特性,使其广泛应用在医学生物工程、环境、油田化学等多个领域。

  在医学生物领域,智能水凝胶发挥着重要作用。智能创伤敷药具有良好的生物相容性及离子传送能力,常被用来作为药物输送载体、医用敷料,因其良好的亲水性、稳定的多孔结构和良好的流动性,便于输送药物,用它治疗特定部位的疾病,比普通药物更具有针对性。

  在人体温度37℃环境下,利用温度敏感性的水凝胶包裹特效药物,水凝胶将控制药物在创口释放,达到对症下药的目的;用做伤口敷料的温敏水凝胶在37℃左右会发生凝胶化,促进细胞的增殖,促进愈合,保持伤口的湿润性,防止留疤。

  在环境建筑领域,智能水凝胶的研究备受瞩目。因为水凝胶的特性,可以实现对金属离子的吸附,常用来处理工业废水、染料废水等,吸收自身体积数百上千倍的水,具有良好的保水能力,可用于农业灌溉、土壤保湿、农药缓释剂。温敏水凝胶可改善混凝土的抗冻融性能、机械性能、抗开裂性能,使建筑材料更加坚固。

  在油田化学领域,智能水凝胶的开发应用尤为关键。油气田资源长期水驱开发,现有聚合物等常规调剖剂很难满足高温高压地层施工要求,而智能水凝胶则具有响应性、高稳定性和可控性等特征,以及成本低廉、环境友好、强度高及良好的运移特性等优点。田鹏

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