新方法有助于制造组织状湿滑水凝胶

中国研究人员最近展示了一种创新的化学方法，用于在室温下设计具有湿滑特征的各种层状水凝胶。

这种被称为“紫外线触发表面催化引发自由基聚合(UV-SCIRP)”的方法是由中国科学院(CAS)兰州化学物理研究所(LICP)周峰教授课题组提出的。

许多天然材料和生物组织——从珍珠层到肌肉和动脉——都具有具有分层成分和排列结构的微结构，这非常有益，因为它们具有独特的材料特性和理想的多功能性。

出于这个原因，构建湿滑、各向异性和分层的分层结构水凝胶由于其天然的组织状特性而引起了生物医学、机器人和软设备领域的兴趣。

天然层状生物组织的形成是一个时间主导的活体生长过程，通过该过程可以精细控制每层的微网络结构、几何形状、厚度、成分和机械性能。

“对于目前的制备技术，它们通常是物理制造路线，例如通过连续堆叠砖块机械地建造墙，”该研究的通讯作者马栓红博士说。

通过采用氧化还原机制，研究人员在水凝胶基材表面原位生成 Fe2+催化剂，导致单体在固液界面快速自由基聚合，以及相互渗透的单层或多层的可控生长。室温下的水凝胶网络涂层。

据研究人员称，反复应用 UV-SCIRP 可以制造具有不同成分和层特征的多层水凝胶。表面催化凝胶化使该方法能够有效构建复杂的水凝胶图案、非平面的任意形状的水凝胶物体和血管样复杂的多层水凝胶管。

UV-SCIRP 方法似乎适用于轻松修改水凝胶材料的表面润湿性和润滑性能。它将在聚合物科学和表面/界面科学领域产生变革性的影响。

“它提供了一种全新的方法来开发具有湿滑特性的仿生分层水凝胶结构，适用于广泛的应用，包括类组织模型、软机器人和智能设备，”周教授说。

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