一种用于人工肌肉的自增强杂化水凝胶及其制备方法技术

技术编号:9000926 阅读:352 留言:0更新日期:2013-08-02 20:53
一种用于人工肌肉的自增强杂化水凝胶及其制备方法。本发明专利技术以海藻酸钠为高分子骨架,以丙烯酰胺及其衍生物为聚合单体,以二乙烯基苯、N,N′-亚甲基双丙烯酰胺或二甲基丙烯酸乙二醇酯为化学交联剂,以金属盐水溶液为离子交联剂,制备高弹性和高韧性的水凝胶。在制备水凝胶的过程中,添加含金属离子水溶液的有机物乳液,当制成的水凝胶收到外力拉伸到一定程度时,凝胶变形挤压有机物乳液,释放出金属离子并与杂化凝胶中的海藻酸钠交联,可显著提高凝胶强度,防止凝胶断裂。该制备方法具有可控性好,工艺简单,成本低等优点,得到的水凝胶材料能自增强,有望在人工软骨、人工肌肉以及柔性机器人制造等领域获得应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及,属于功能材料和生物材料领域。
技术介绍
人工肌肉是指不用机械装置,而以电场驱动或者化学驱动的材料。目前用于制备人工肌肉的材料有高分子凝胶、导电高分子材料、液晶高分子材料、超分子系统、金属高分子复合材料等。其中,高分子凝胶以良好的生物相容性引起了广泛的关注。高分子凝胶是由高分子三维网络与溶剂组成的多元体系,对环境刺激如温度、pH、电场、溶剂性质、光强度和光波长、压力、离子强度、离子密度和特殊的化学刺激等,在宏观(体积)形状上产生巨大变化的聚合物网络。水凝胶在水中可溶胀至一平衡体积而仍能保持其形状和三维空间网络结构,并在一定的条件下脱水退溶胀,是一类集吸水、保水、缓释于一体并且发展迅速的功能高分子材料。具有良好的生物相容性的凝胶响应过程能直接将化学能转化成机械能,而这个能量转换的过程在生物体中经常看到。科学家们认为,除动物肌肉之外,唯有高分子水凝胶是可用于化学能向机械能转换的理想材料。水凝胶的结构与体内的大分子基组分相近,人造肌肉需要很高的机械强度,而高强度的水凝胶非常符合人造肌肉的特征。将凝胶用在人工肌肉方面早有研究,而且至今方兴未艾。早在上个世纪80年代,日本学者把本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于人工肌肉的自增强杂化水凝胶,其特征是在制备水凝胶的过程中添加含金属离子水溶液的有机物乳液,当水凝胶收到外力拉伸到一定程度时,凝胶变形挤压有机物乳液,释放出金属离子并与杂化凝胶中的海藻酸钠交联,可显著提高凝胶强度,防止凝胶断裂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:赵孔银林贝贝阚伯红崔文葵刘春娇祁志强
申请(专利权)人:天津工业大学
类型:发明
国别省市:

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