各向异性纤维膜水凝胶

承压4.1 MPa低摩擦

采用各向异性纤维膜改性，兼顾高承载和低摩擦，适合软组织置换等医用场景。

张新月 · Chen, Qin · 陈凯 · 冯存傲 · 李晓伟 · 张德坤 · 葛世荣

ACS Applied Materials & Interfaces 2024

参数信息

界面结合韧性

1.6 × 10³ J/m²

断裂强度

20.95 MPa

杨氏模量

29.64 MPa

撕裂韧性

37.94 kJ/m²

渗透系数

6.1 × 10⁻¹⁷ m⁴ N⁻¹ s⁻¹

摩擦系数

0.036

技术优势

低摩擦

在4.1 MPa高接触载荷下摩擦系数仅为0.036，比纯水凝胶降低219%，适合承重条件下的润滑需求。

强度高

断裂强度20.95 MPa，杨氏模量29.64 MPa，撕裂韧性37.94 kJ/m²，足以承受体内复杂力学环境。

低渗透

渗透系数降至6.1 × 10⁻¹⁷ m⁴ N⁻¹ s⁻¹，可减少组织液渗入，有利于界面稳定。

应用场景

• 关节软骨修复：模拟天然软骨多层结构，提供低摩擦承载表面用于软骨缺损修复。
• 医用植入体：高强低渗，适合作为长期植入体承受体内力学和液体环境。
• 承载润滑涂层：在高压下保持低摩擦，可涂覆于关节或器械表面减少磨损。