近日，天津大學(xué)材料學(xué)院劉文廣教授課題組制備出新型超分子水凝膠。

該材料具有高強度、高穩(wěn)定性，以及熱塑性和可自修復(fù)的特性，有望用做軟濕結(jié)構(gòu)生物材料替代物。

課題組使用氨基酸衍生物作為單一組分，在全球率先提出“雙氫鍵超分子水凝膠”的概念，運用氫鍵自識別機理，無需化學(xué)交聯(lián)劑即可制備出新型超分子水凝膠。

該材料具有更優(yōu)異的生物相容性，其強度達(dá)到人體軟骨的4倍，在水含量高達(dá)70%-80%的情況下，拉伸和壓縮強度都能達(dá)到兆帕級別，并具有抗撕裂性，在酸性、堿性環(huán)境下均能保持非常良好的穩(wěn)定性。

實驗結(jié)果顯示，這一新型超分子水凝膠還具有熱塑性和自修復(fù)功能。加熱后，它可以像橡皮泥一樣變形、重組、塑形，反復(fù)利用。這種力學(xué)達(dá)兆帕級別的自修復(fù)超分子聚合物水凝膠在以前鮮有報道。

水凝膠是一種在高分子材料縫隙間存在大量水的果凍狀物質(zhì)，可用于制造食用果凍、隱形眼鏡片、人工軟骨等。它具有交聯(lián)結(jié)構(gòu)，不溶解、不熔融，與人體組織類似，作為人體植入物可以減少不良反應(yīng)。

但是，水凝膠穩(wěn)定性差，尚不能完全替代承受載荷的人體軟組織。