該材料具有良好的機械性能和修復(fù)能力。

    11月1日，合肥工業(yè)大學對外宣布，該校研究人員及其合作者成功設(shè)計并研發(fā)了可快速高效自修復(fù)的高性能仿生智能納米復(fù)合水凝膠。

    一般情況下，生物組織受到外界損傷時會通過細胞或組織的自我修復(fù)來恢復(fù)其本來的功能和結(jié)構(gòu)。作為一種質(zhì)地柔軟且高含水性材料，水凝膠廣泛應(yīng)用于傳感與檢測、藥物釋放、驅(qū)動器及組織工程等多個領(lǐng)域，具有自修復(fù)性能不僅可延長其使用壽命，同時可大幅提升使用安全性。

    而目前采取的合成水凝膠材料的方法，即在凝膠網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部結(jié)構(gòu)中引入修復(fù)劑、動態(tài)或可逆的共價或非共價作用力等弱相互作用力的方法，存在不足。因為即便是在熱、酸等外界刺激輔助下，其自修復(fù)過程也需要消耗長達數(shù)小時甚至24小時以上的時間。同時，其合成過程中也常常會降低材料機械性能和其使用效果。

    于是該校化學與化工學院從懷萍教授課題組與中國科學技術(shù)大學、德國馬普學會膠體與界面研究所相關(guān)研究組合作，提出了納米復(fù)合水凝膠與配位鍵相結(jié)合構(gòu)筑高性能材料的新策略。

    合工大宣布研發(fā)出高性能水凝膠材料，組織自修復(fù)只要1分鐘科研人員將單分散的金納米顆粒作為水凝膠三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的交聯(lián)劑，通過金-硫配位鍵使聚合物鏈與金納米顆粒相連，利用金納米顆粒優(yōu)異的光熱性能和配位鍵在高溫下的動態(tài)不穩(wěn)定性，成功實現(xiàn)了納米復(fù)合水凝膠自修復(fù)性能的大幅提升。

    此外，材料中金納米顆粒表面的大量未飽和金原子提供的大量交聯(lián)位點，大幅提高了凝膠網(wǎng)絡(luò)的支化度，使該材料具有非常優(yōu)異的機械性能。

    合工大宣布研發(fā)出高性能水凝膠材料，組織自修復(fù)只要1分鐘實驗結(jié)果表明，在波長808納米的近紅外光誘導下，該新型材料在1分鐘內(nèi)即可實現(xiàn)96%的自修復(fù)。同時，課題組對凝膠的生物安全性評估結(jié)果表明，該材料具有良好的可注射性能及生物相容性，可作為藥物載體負載抗癌藥物在近紅外光下進行可控釋放。

    據(jù)悉，該工作得到了國家自然科學基金的重點項目，國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃，新世紀優(yōu)秀人才支持計劃，中央高校基本科研業(yè)務(wù)費專項資金，合肥大科學中心卓越用戶基金的資助。其相關(guān)成果已發(fā)表在國際著名綜合性化學期刊《化學》上，論文的共同第一作者是青年教師秦海利博士和碩士研究生張?zhí)埂?/span>

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責任編輯：殷鵬飛

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