水响应超收缩聚合物膜

湿态秒级收缩五成

一种遇水即大幅快速收缩的聚合物膜，收缩后变为柔软可拉伸的水凝胶，专为与脆弱组织的形状自适应贴合而设计。

Junqi, Yi · Zou, Guijin · 黄建平 · Ren, Xueyang · Tian, Qiong · Yu, Qianhengyuan · 王平 · Yuan, Yuehui · Tang, Wenjie · Wang, Changxian · Liang, Linlin · Cao, Zhengshuai · Li, Yuanheng · 郁梅 · Jiang, Ying · Zhang, Feilong · Yang, Xue · Li, Wenlong · Xiaoshi, Wang · Luo, Yifei · Loh, Xian Jun · Li, Guanglin · 胡本慧 · Liu, Zhiyuan · Gao, Huajian · Chen, Xiaodong

Nature 2023

参数信息

收缩率

>50 %

收缩速率

30 %/s

收缩后杨氏模量

100 kPa

收缩后拉伸率

600 %

技术优势

遇水即缩

薄膜润湿后数秒内收缩超过原始长度的50%（约每秒30%），无需加热，可直接在生理条件下使用。

软硬通吃

收缩后变为柔软（约100 kPa）且可拉伸（约600%）的水凝胶薄膜，与脆弱组织的力学性能匹配。

贴合任意形状

利用湿态收缩实现形状自适应包裹，电极阵列能裹覆不同尺寸的神经、肌肉和心脏，无需定制形状。

应用场景

• 可植入电极：做成电极阵列，湿态下自动裹住神经、肌肉或心脏，免去开胸定位等复杂手术步骤。
• 电子皮肤：薄膜收缩后既软又能拉伸，可像皮肤一样贴合曲面，用于柔性电子皮肤。
• 神经接口：借助湿态收缩可紧紧包裹神经，实现稳定的神经刺激和信号记录。
• 柔性器件：材料本身可拉伸且能随形收缩，适合制造自适应形状的柔性器件。
• 生物材料：水响应、无需加热且力学性质与组织相容，可作为生物医学应用的基础材料。