纯两性离子水凝胶

99%应变不破裂

无需化学交联，同时具备高含水量与机械鲁棒性，并可注射、塑形及回收。

Li, Xiaohui · Yu, Wu · Wu, Mengdi · Jiawei, Gao · Zhang, Yan · 张拥军 · Wu, Tengling · 高辉

Advanced Functional Materials 2024

参数信息

压缩断裂应力

3.92 MPa

压缩应变

99 %

韧性

212 kJ m⁻³

含水量

95 %

技术优势

应变 99% 不破裂

通过氢键、静电相互作用、链缠结和 α-甲基的空间位阻协同作用，实现高可变形性。

无需化学交联剂

单体设计引入可逆非共价相互作用，避免共价交联导致的脆性和不可逆损伤。

可注射、可塑形、可回收

利用动态非共价交联，水凝胶可加工成微凝胶，便于注射和回收再利用。

力学性能超越化学交联 CBMA

压缩断裂应力和韧性均高于化学交联的聚羧基甜菜碱甲基丙烯酸酯水凝胶。

应用场景

• 抗生物污染涂层：两性离子抗污染特性结合高含水量，可防止蛋白质和细胞黏附。
• 生物传感器界面：高含水量和抗污染表面可减少非特异性吸附，提高传感器灵敏度和稳定性。
• 注射式药物载体：可注射性和微凝胶形式便于微创给药，两性离子特性可延长体内循环。
• 柔性组织工程支架：高含水量和机械鲁棒性匹配软组织力学性能，支持细胞生长。
• 可穿戴生物电子：高韧性和抗污染表面适合与皮肤接触的长期可穿戴设备。