背景水凝胶作为一种具备生物相容性的高分子材料,可以被用来制作伤口敷料、人造软骨等等,在生物医学领域得到了广泛的应用。但是水凝胶的应用常常又受限于它的力学性能,有的水凝胶力学性能较差、易破损,还有些水凝胶多次载荷作用后其力学性能可能会大量降低。近几年,Jeong-Yun Sun等通过大量实验,研制出一种力学性能优秀的丙烯酰胺/海藻酸钠双网络水凝胶。这种水凝胶相比传统水凝胶拥有更优秀的拉伸性能和弹性模量,甚至在自身出现划痕的情况下依然可以被拉伸至自身长度的十几倍。这种双网络水凝胶恰好弥补了以往水凝胶机械性能差的短板,因此,这种双网络凝胶有望在生物医学、环境保护等各个领域得到广泛的应用。但是,这种新型材料在投入临床使用之前,还需要对其力学性能的稳定性以及在不同pH环境下溶胀率的变化进行验证。目的探究丙烯酰胺/海藻酸钠双网络水凝胶力学性能的稳定性,另外研究这种双网络水凝胶在不同pH的溶液中的溶胀率。方法采用光固化缓释体系技术制备丙烯酰胺/海藻酸钠双网络水凝胶,传统方法制备丙烯酰胺单网络水凝胶和海藻酸钠单网络水凝胶,然后使用万能材料试验机对丙烯酰胺/海藻酸钠双网络水凝胶和丙烯酰胺单网络水凝胶做力学性能的检验,接着对丙烯酰胺/海藻酸钠双网络水凝胶力学性能的稳定性做检验。最后将丙烯酰胺/海藻酸钠双网络水凝胶和海藻酸钠单网络水凝胶放入不同pH的溶液中分别检测溶胀率。结果丙烯酰胺/海藻酸钠双网络水凝胶的最大应变和弹性模量都与丙烯酰胺单网络水凝胶显著不同。丙烯酰胺/海藻酸钠双网络水凝胶经过多次拉伸的疲劳实验之后,力学性能依然稳定,没有明显的变化,且在不同pH溶液内的溶胀率也明显不同。结论丙烯酰胺/海藻酸钠双网络水凝胶拥有稳定的力学性能,在不同pH的溶液中的溶胀率不同,且相较于海藻酸钠水凝胶具有更稳定的溶胀率并且更快速的到达溶胀平衡。可以预见,随着各位学者对这种水凝胶研究的不断加深,这种水凝胶不仅会在生物医学领域得到更加广泛的应用,还会在其他领域给人类带来更多的便利。
