智能水凝胶综述
功能水凝胶综述
功能水凝胶综述
功能水凝胶是一类具有特定功能的聚合物材料，其应用广泛，包括但不限于柔性化学传感器、药物输送、润滑、皮肤传感器等。
功能水凝胶可以按多种方式进行分类，例如聚合物来源、交联类型和制备方法。
其中，天然水凝胶和合成水凝胶是最常见的分类方式。
天然水凝胶通常从可再生资源中提取，如纤维素、藻酸盐、壳聚糖及其衍生物等，而合成水凝胶则主要依赖于化学合成方法。
功能水凝胶的特性使其在许多领域中都表现出优异的性能。
例如，由于其独特的3D结构、高渗透性、离子导电性和类组织机械性能，功能水凝胶在柔性化学传感器领域引起了广泛关注。
通过调整水凝胶的化学成分和交联密度，可以控制其物理和化学性质，例如电导率、润湿性和反应性等。
在过去的几十年中，功能水凝胶经历了广泛的发展。
例如，基于功能性水凝胶的柔性化学传感器经历了多次升级和改进，从最初的简单的化学反应装置发展为复杂的微流体系统。
同时，通过将功能性水凝胶与其他材料相结合，开发出了许多具有新功能的水凝胶复合材料，如具有高强度和耐磨性的水凝胶复合材料。
此外，功能性水凝胶在医疗领域也有广泛应用，如药物输送和伤口敷料等。
通过将药物封装在水凝胶中，可以控制药物的释放速度和释放方式，从而提高药物的疗效并降低副作用。
同时，由于水凝胶的生物相容性，其在组织工程和再生医学中也得到了广泛应用。
总的来说，功能水凝胶作为一种具有特定功能的聚合物材料，在
许多领域中都表现出优异的性能和应用潜力。
随着科学技术的不断发展和进步，相信未来还会出现更多具有新功能的水凝胶材料，为人类的生产和生活带来更多的便利和发展。
分子印迹智能水凝胶的研究进展.
分子印迹智能水凝胶的研究进展李祖彬,霍东霞*,王红英(郑州大学材料科学与工程学院,郑州450052摘要:智能水凝胶可以响应外界环境(如温度、pH、溶剂、离子强度、电场、磁场、光、压力和特异分子等的变化,发生可逆体积相变,从而具有控制释放的能力。
将分子印迹技术引入智能水凝胶,制备分子印迹智能水凝胶,不仅可以保持其环境响应性,更赋予其对特异分子的识别性能,从而可以根据外界环境的变化控制其对特定分子记忆功能的开关,实现自动识别并结合或释放特定分子。
它有望应用于药物控释、生物传感和免疫分析等领域。
本文综述了分子印迹智能水凝胶的研究现状,讨论了其目前所面临的挑战,并展望了其发展前景。
关键词:智能水凝胶;分子印迹;感应2响应;分子识别;控制释放引言智能水凝胶(Intelligent Hydrogels是一类能够响应外界刺激信号(如温度、pH、溶剂、离子强度、电场、磁场、光、压力和特异分子等的变化而产生可逆体积相变的水凝胶。
由于它同时具备了感应和响应功能,兼有水凝胶的柔韧性和渗透性,因而倍受关注。
近几十年来,其研究已取得了较大的进展,并广泛应用于固定化酶、物质分离、细胞培养、温敏开关、化学传感和药物控制释放等领域。
分子印迹技术(M olecular imprinting technique,MI T是制备对某一特定目标分子具有特异选择性的聚合物的过程。
将分子印迹技术应用于环境敏感水凝胶,制备分子印迹智能水凝胶(M olecularly Imprinted Intelligent Hydrogels,M I Hs,不仅可以提高水凝胶分子网络对特定分子的结合力,而且能够根据外界环境的变化控制其对特定分子记忆功能的开关,实现自动识别并结合或释放特定分子;同时,外界特定分子浓度的变化也能刺激水凝胶发生溶胀或收缩,从而控制其中包埋物质的释放。
这些特定分子主要是蛋白质、聚肽、核酸、葡萄糖等生物大分子,因而在药物控释体系、生物传感器和免疫分析等领域有着巨大的应用前景。
水凝胶细胞支架材料最新综述.
水凝胶细胞支架材料最新综述近期，上海交通大学材料科学与工程学院冯传良教授和博士生窦晓秋在著名材料类期刊《Advanced Materials》上发表了题为“Amino acids and peptides based supramolecular hydrogels for three-dimensional cell culture”的综述文章。
这篇综述重点介绍了与传统高分子凝胶相比，自组装氨基酸和多肽类水凝胶作为新型细胞培养支架材料的优势，对其制备方法做了一个详细的分类和讲解。
体外细胞培养是现代生物医学研究中不可缺少的重要部分。
研究发现，在体外进行三维细胞培养既能保留天然细胞微环境的物质结构基础，又能更好模拟细胞体内微环境，为细胞水平的研究提供更可靠的方法。
三维细胞培养一般需要借助与三维支架材料，如何选择、制备细胞支架材料已经吸引了广大科研工作者的兴趣。
文章总结了目前利用氨基酸和多肽类超分子凝胶进行细胞三维培养的方法和优势。
外场响应性凝胶及细胞三维培养主要包含离子响应型凝胶、pH响应型凝胶、溶剂响应型凝胶、光响应型凝胶、酶响应型凝胶、触变型可修复凝胶及其它。
氨基酸和多肽类凝胶因子在各种外界环境的刺激下可以自组装为水凝胶，可作为为细胞体外三维环境在离子刺激下氨基酸类凝胶因子自组装，形成网络支架结构多肽类凝胶因子在特定pH值下，不同氨基酸官能团所带电荷情况不同，凝胶自组装可以通过凝胶因子间静电相互作用完成将含有凝胶因子的DMSO溶液与细胞悬液混合，可以诱导形成水凝胶和细胞的三维复合体系通过外界光刺激诱导凝胶组装或解体，该性质可用来控制不同的细胞行为酶的加入将凝胶因子前驱体上多余官能团解离，获得凝胶因子凝胶通过振荡器破坏后与细胞混合，一定时间后凝胶修复从而将细胞嵌入水凝胶中通过凝胶溶胀和细胞迁移构建细胞三维生长环境总之，氨基酸和多肽类超分子水凝胶因其结构的特殊性，在非共价键物理相互作用下，可自组装为具有生物活性纳米纤维水凝胶。
智能水凝胶研究最新进展
作者简介：毕 曼（９３ ） １８一，女，山东省人，硕士生． ｍａｌ ｍｓ ５ ＠１３ ｏ ｉ Ｅ ｉ ｂ ｊ ６． ｎ ： ｓｌ ｔ
联系人： ｍａ ａｈ ｎ ＠ｎ ｕｅｕ ｎ Ｅ ｉ ｈｏ ｏ ｇ ｗ ． ． ｈ ｄｃ
维普资讯
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离子 交换 与 吸 附 ，０ ８２ （）１ ８ ９ ２ ０ ， ４２： ８ ～１２
１ ０Ｎ ＣＨＡＮＧＥ ＡＮＤ ＥＸ ＡＤＳ ＯＲＰ ＯＮ ＴＩ
文章编号：１０ ．４ ３２ ０ ）２０ ８ ．５ ０ １ ９ （０ ８０ ．１ ８０ ５
智 能 水凝 胶 研 究 最 新进 展
架材料 、血 红蛋 白氧载体 、生物传 感器感应 元件 的承载体及凝胶微透镜等 。本文 重点介绍智能水凝胶研
究的最新进展。
２ 智能水凝胶 的分类
２１ ｐ ． Ｈ敏感型水凝胶
水凝胶的 ｐ 响应 性是指其溶胀或消溶胀是随 ｐ 值的变化而变化 ｐ 敏感型水凝胶的响应特性 ， Ｈ Ｈ Ｈ 可通过在弱聚电解质 中引入少量疏水性结构单元而实现，其中疏水微区相当于物理交联 ，能干扰聚 电解 质解离所引起 的溶胀 。例如用亲水性 的聚丙烯酸 （ＡＡ Ｐ ）和疏水性 的聚丁基丙烯酸酯 （Ｂ Ｐ Ａ）合成 具有互 贯网络结构 （ Ｎ Ｈ敏感的两性水凝胶包 载褪黑素【。实验发现褪 黑素 从 ＩＮ 中释放响应于 ｐ ｒ ）ｐ Ｐ ｌ 】 Ｐ Ｈ值 的变 化 ，疏水网络 能克服亲水 网络突然破裂而快速释药 的缺点。对 ｐ 敏感 的聚 ２ 乙烯吡啶 （ Ｖ ）微凝胶粒 Ｈ ． ＰＰ 子【，当 ｐ ２ 】 Ｈ值低于 ４５时，吡啶基 团质子化 ，微凝胶 网络呈正 电性 ，引起微 凝胶 网络 的扩 张，适合于作 ．
控制药物 的控释载体 。
磁性水凝胶文献综述
水凝胶磁性纳米粒子复合研究综述前言水凝胶作为目前新材料中性质独特的一种聚合物材料，以其独特的物理化学性质著称，对于水凝胶材料的改性工作也是目前领域研究中比较热门的工作，本文针对水凝胶的改性方法以及水凝胶与磁性纳米粒子复合作了较为详细的介绍并有望采用与日后的实验工作中。
一水凝胶水凝胶是具有相同网状结构的软材料，但是对于水却具有不同的亲密性。
含有大量水分的水凝胶类似与生物软组织，其在生物医药领域具有巨大的潜在应用价值；水凝胶的性质倾向于脆弱，相似与脆弱的水母。
不同性质的水凝胶在不同领域都具有巨大的应用前景。
目前磁性水凝胶作为水凝胶改性的方法其在重金属离子吸附、药物运输、癌症治疗、柔性机械材料等方向都具有一定的应用前景1。
二水凝胶与磁性纳米粒子复合材料一种含硫基的功能化水凝胶与Fe3O4复合制备具有磁性的水凝胶2：Fe3O4-poly(L-cysteine/2-hydroxyethyl acrylate) (Fe3O4-P(Cys/HEA))即Fe3O4-聚(L-半胱氨酸/2-羟乙基丙烯酸)。
这种水凝胶可以被应用于去除水溶液中的Pb2+, Cd2+, Ni2+ 和 Cu2+，并且通过一系列手段表征该复合水凝胶，包括电子扫描显微镜、傅里叶变换红外光谱、X-射线衍射，振动式磁力计，X射线电子能谱，FTIR图谱分析证明了其官能团含有-NH2和-SH，证明了磁性纳米粒子确实一种2-羟基乙基丙烯酸和L-半胱氨酸的共聚物。
这种磁性水凝的磁饱和强度和超顺磁性也同样得到了佐证，这种性质使得磁性复合水凝胶在吸附饱完成后可以与环境溶液分离。
这种含硫基官能团修饰的磁性水凝胶用于重金属移除的性能表现通过改变一下四个变量测试：PH、温度、原始的重金属浓度、吸收剂与重金属溶液的接触时间。
结果显示磁性水凝胶对于温度敏感但是几乎不受温度影响，而且吸收过程遵循一个伪二阶速率方程并较好地吻合朗格缪尔单分子层吸收理论。
磁性水凝胶的X射线电子能谱分析进一步表明基于Fe3O4-P(Cys/HEA)对于Pb2+, Cd2+, Cu2+ 和Cr3+的吸收机理可以联系到官能团与重金属之间的螯合物和离子交换。
PVA水凝胶的制备及研究综述
PVA水凝胶的制备与研究关键词：PVA水凝胶制备研究表征应用摘要：简要评述了聚乙烯醇水凝胶的制备方法,评述了PV A水凝胶的研究现状与前景展望，详细介绍了本课题传统PV A水凝胶及温敏性凝胶的制备测试方法，总结了凝胶的应用，并展望了未来PV A水凝胶的发展趋势。
高分子凝胶是基础研究以及技术领域的一种重要材料。
凝胶是指溶胀了的高分子聚合物相互联结，形成三维空间网状结构，又在网状结构的空隙中填充了液体介质的分散体系。
近几年，高分子水性凝胶（又被称为水凝胶）的研究获得了极大的重视。
水凝胶是一种网络结构中含有大量水而不溶于水的高分子聚合物，具有良好的柔软性、弹性、储液能力和生物相容性，在生物医学和生物工程中具有广泛的用途。
常见的水凝胶有聚酰胺水凝胶、聚乙烯醇水凝胶、聚N-异丙基丙烯酰胺温敏性水凝胶等。
本课题主要针对于PV A水凝胶。
1 PV A水凝胶的制备PV A水凝胶的制备按照交联的方法可分为化学交联和物理交联。
化学交联又分辐射交联和化学试剂交联两大类。
辐射交联主要利用电子束、γ射线、紫外线等直接辐射PV A溶液，使得PV A分子问通过产生自由基而交联在一起。
化学试剂交联则是采用化学交联剂使得PV A分子间发生化学交联而形成凝胶，常用的交联剂有醛类、硼酸、环氧氯丙烷以及可以与PV A通过配位络台形成凝胶的重金属盐等等。
物理交联主要是反复冷冻解冻法。
1.1 物理交联法通过物理交联法制备聚乙烯醇水凝胶，报道中最多的是使用“冷冻-熔融法”和“冻结-部分脱水法”两种方法。
反复冻融法是将一定浓度的PV A水溶液在-10~-40℃冷冻1d左右，再在25℃条件下解冻1~3h，即形成物理交联的PV A水凝胶。
将其反复冷冻、解冻几次后，就可以使其一些物理性能和机械性能等有很大的改善。
冷冻使水溶液中的PV A的分子链在某一时刻的运动状态“冻结”下来，接触着的分子链可以发生相互作用及链缠结，通过范德华力和氢键等的物理作用紧密结合，在某一微区不在分开，成为“缠结点”。
高分子水凝胶综述
高分子水凝胶综述摘要在这篇综述中，笔者以高分子水凝胶为探究的领域，围绕其产生、发展、应用等诸方面，浅层次地加以论述。
论文大体的探讨方式是这样：首先以高分子水凝胶的出现为基点，考察其定义的由来以及与吸水树脂之间的关系；然后以高分子水凝胶潜在应用价值的属性为导向线，对其进行分类，讨论相应的制备方法和水凝胶性能各类表征方法；接着突出强调环境敏感性水凝胶的制备及响应原理；而水凝胶实际应用及缺陷则作为最后系统概括。
关键词：高分子水凝胶应用性能制备产生、定义与比较高分子水凝胶的合成可以追溯到20世纪50年代后期，Wichterle和Lim合成了第一个医用甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）水凝胶[1]。
对于高分子水凝胶的定义，各个文献报道的都很接近，即由带有化学或物理交联的亲水性高分子链形成的三维固体网络[2]，在水环境下高分子水凝胶能够发生吸水溶胀，甚至有的吸水能超过其自重好多倍（图1）图1凝胶吸水溶胀前与溶胀后的比较（左侧为吸水溶胀后，右侧为吸水溶胀前）同时，笔者发现，高分子水凝胶与吸水树脂之间的关联需要被加以认知。
吸水树脂本身就是一种新型功能高分子材料，具有亲水基团，能吸收大量水分而又能保持水分不外流。
当水分子通过扩散作用及毛细作用进入到树脂中时，形成的树脂即称为高分子水凝胶。
也就是说，吸水树脂是高分子水凝胶的前身，且当树脂经吸水后才成为水凝胶。
此外，对于高分子水凝胶的吸水并且保水的机理也需要加以阐述。
从化学结构上来分析，凝胶是分子中含有亲水性基团和疏水性基团的交联型高分子。
在凝胶的交联网格里，必然存在很多疏水性基团朝外，亲水性基团朝里的结构，在这样的结构下，亲水性基团与水分子以氢键等方式进行结合，疏水性基团在外头形成的屏障可以有效地间隔不同的内亲水网格，起到容纳水分子容器的作用（图2）。
OOH R O H R OO H R O OH RO OH R O OHR OOH OHH图2 凝胶保持水分子示意图图2中，右下侧的疏水性基团是朝内的，这表明凝胶亲水性网格结构内部也是含有非亲水性基团的；而水分子与亲水链上的氧之间形成了氢键。
水凝胶研究进展综述
水凝胶研究进展综述
以下是关于水凝胶研究的一些综述性的进展：
水凝胶是一类高度吸水性的材料，其网络结构能够保持大量的水分，并且可以在不失去结构稳定性的情况下释放水分。
这使得水凝胶在许多领域，包括生物医学、药物传递、生物传感、柔性电子学、农业等方面都有着广泛的应用。
以下是一些水凝胶研究领域的进展：
1.合成方法：
•不断有新的合成方法被提出，以实现对水凝胶结构和性质的精确控制。
这包括自组装方法、模板法、交联聚合法等。
2.生物医学应用：
•水凝胶在生物医学领域的应用备受关注。
例如，水凝胶可以用于药物传递、组织工程、创伤敷料、生物传感器等方
面。
其生物相容性和可调节的物理化学性质使得其在医学
领域有着广泛的潜力。
3.柔性电子学：
•水凝胶因其柔软、透明、高吸水性等特性，在柔性电子学领域也得到了广泛关注。
例如，可在水凝胶基底上制备柔
性传感器、可穿戴电子设备等。
4.环境应用：
•在环境保护和农业领域，水凝胶也发挥着作用。
其可以用于水资源的调控、土壤保湿、植物生长的改良等。
5.智能响应性：
•研究者们通过引入响应性物质，使得水凝胶可以对外界刺激（如温度、pH、光照等）做出智能响应。
这为一些可控
释放和刺激响应性的应用提供了新的可能性。
这些领域的研究取得了显著的进展，不断有新的水凝胶材料、结构设计和应用方法涌现。
在不同学科领域的交叉合作下，水凝胶将有望在更多领域发挥其优越性能。
需要注意的是，研究进展可能会随着时间的推移而有所更新，因此建议查阅最新的文献和综述以获取最新信息。
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、试验 线
2实验路线
丙烯酸（ ） 丙烯酸（AA）
结果
多壁碳纳米管 （CNTs） 2.6mol/L HNO3.40℃ 回流24h 纯化碳纳米管 （CNTs） 1:3浓HNO3 ，浓H2SO4 超声5h CNTs悬浊液 氧化碳纳米管 （CNTs）
N，N亚甲基双 ， 亚甲基双 丙烯酰胺 （MBAA） ）
胶 研究进
4.1锂藻土复合水凝胶 采用合成锂藻土 Laponite 作为多官能度交联剂，将单体在Laponite 水分散 液中原位聚合而成的聚合物/锂藻土纳米复合水凝胶。 这种凝胶拉伸强度约为化学交联的常规水凝胶的 10 倍，而且断裂伸长率 也高1300%，约为常规水凝胶的 50 倍。 另外，常规水凝胶交联密度过高会使凝胶不透明，而纳米复合水凝胶在高 Laponite 含量时都能保持良好的透明性，并且可以拉伸、打结。 4.2碳纳米管复合水凝胶 近年来，碳纳米管等纳米材料的研究如火如茶，在水凝胶中引入碳纳米管以 提高其机械性能也有研究。 Bayazit等先用吡啶改性单层碳纳米管然后将其作 为交联剂与聚丙烯酸形成具有一定强度的水凝胶。
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、电场 感
3、电场 感 胶 应
胶
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内
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电场 感
胶 研究进
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高强
胶
现 应
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试验 线
结果
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、高强
简介
胶 研究进
水凝胶用途虽多，但水凝胶中高聚物含量通常低于 10 wt%，90 wt%以上是水，无法承受较大的应力； 此外，由于交联点间的网链受到交联点的限制，链的 活动性降低。化学交联水凝胶的结构特点导致其力学 性能较差，因此在许多方面的应用受到限制。
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电场 感
胶 研究进
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高强
胶
现 应
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试验 线
结果
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、试验 线
1、研究思路
结果
如前所述，碳纳米管在智能凝胶中的应用已经见诸报端，但不多的 报道仅限于对力学性能的探究。 Moschou等，在PAA／PAM水凝胶中掺杂了具有电导性的吡咯／炭 快速电制 黑混合物制成了一种新型的人造肌肉材料。这种材料具有快速 快速 动性能，在中性溶液中、很小 很小的外加电压下也具有电响应特性。碳 很小 纳米管在各方面的性能远远优于炭黑。 因此有理由相信碳纳米管不仅在提高智能凝胶的力学性能，而且在 改善电学性能方面存在广阔的空间。 碳纳米管用于复合材料的一大难题是易于团聚和与基体结合力弱， 可通过强酸氧化改性可改善这一状况。
过硫酸钾 （KPS） ） 加水 超声 溶液
通N2除氧 除氧
60℃，3h ℃
80℃，2h ℃
去离子水浸泡 12h，烘干 ，
待测干凝胶
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、试验 线
3.测试方法
结果
溶胀率测试 m/m 电场响应性测试，强度测试，结构分析
0，
仪器名称 电子天平 拉力机 红外光谱分析 SEM AFM
备 高分子水凝胶可通 过天然高分子或人 工合成的可聚合单 体制备，通常采用 体制备， 自由基聚合反应 反应， 自由基聚合反应， 乙烯基单体通过引 发剂引发， 发剂引发，在水溶 液中进行自由基聚 合，同时与交联剂 交联共聚形成三维 交联共聚形成三维 网状结构的水凝胶 。
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胶
-
+
pam/paa/ppy(CB)
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、电场 感
2.电场 2.电场 感 胶 质
胶
2.6压电效应 在弱电解质凝胶上施加一定的 压力使其变形，弱电解质电离 集团的相对位置就会发生变化 ，因此凝胶内的PH值就会发生 变化。图为pam/paa形变和PH的 关系。 电解质凝胶在变形过程中，不 光是其弹性势能发生变化，于 此同时其静电能亦发生变化。
胶
假设：电解质高分子构成的网络具 有三位规则规则结构，并将之用二 维格子的周期性叠加作近似。 方法：根据泊松-波尔兹曼分布模拟 计算。 结论：图中显示的是凝胶二维格子 上的静电场分布，图中的平面投影 对应于网络的格子面。静电场的陷 阱对应于网络的交联点，静电场峡 谷对应于高分子链。由于静电陷阱 由于静电陷阱 和静电峡谷的存在， 和静电峡谷的存在，凝胶对金属离 子具有很强的吸附能力。 子具有很强的吸附能力。 在分子链附近，尤其是在网络的交 联点附近，对离子的浓度非常大。
近几年，对于高力学性能水凝胶的研究取得较大进展 ，出现了几种高力学性能的水凝胶，如滑动环水凝胶 ；双网络水凝胶；大分子微球复合水凝胶和纳米复合 水凝胶
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、高强
1、滑动环水凝胶
胶 研究进
Okumura 等报道的滑动环水凝胶能拉伸 20 倍而不断裂，这种凝胶 中的交联点是“8”字结构，交联点能沿着分子链滑动，由于这种特 殊的交联结构，使得凝胶在受到拉伸时，网链能相对滑移，使应 力平均分布在所有网链上，所以滑动环水凝胶能经受高拉伸而不 断裂。
高强度电场敏感智能水凝胶
吕
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电场 感
胶 研究进
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高强
胶
现
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试验 线
结果
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、
胶概
义 凝胶(gel)自古有之 自古有之 凝胶 ，一般将凝胶定义 为含有大量溶剂的 三维网络结构的高 三维网络结构的高 分子。 分子。 能够感知外界环境 变化而发生“体积 变化而发生 体积 相变”的凝胶称为 相变 的凝胶称为 智能凝胶。 智能凝胶。已知的 外部刺激有PH、 外部刺激有 、 温度、电场、 温度、电场、离子 强度、磁场、 强度、磁场、生物 分子、溶剂、 分子、溶剂、应力 压力等 、压力等。 卫生用品 食品 石油化工（封堵等） 石油化工（封堵等） 医药医疗（药物缓释 医药医疗（ 系统、人共肌肉、 系统、人共肌肉、人 工角膜） 工角膜） 农业园艺（ 农业园艺（水土保持 ） 仿生（人工爬虫、人 仿生（人工爬虫、 工翅膀） 工翅膀） 电子电机（电池、 电子电机（电池、传 感器） 感器） 化工（化学阀、 化工（化学阀、分离 介质） 介质）
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、电场 感
2.电场 感 2.电场 2.5电弯曲 电解质凝胶在直流电场下的弯曲、变形主 要是由在凝胶面向电场正、负极的两侧产 生的渗透压差而产生。 聚离子在聚合物网络上保持不动，各离子 由于迁移速率不同而在凝胶内部产生离子 的浓度梯度，即凝胶面向电场正、负极的 两侧的离子浓度不同，从而产生一个渗透 压差。 对聚阴离子凝胶而言，施电场后由于其正 极侧的渗透压升高而负极侧的渗透压降低 ，且正极侧的渗透压大于负极侧的渗透压 ，所以正极侧的凝胶溶胀，负极侧的凝胶 收缩，因此凝胶弯向负极；同样，对聚阳 离子凝胶而言施加电场后凝胶弯向正极。 胶 质
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、高强
2、双网络水凝胶
胶 研究进
双网络凝胶由两种聚合物网络 互传而成，通常由两步法合成 ，第一步首先合成较高交联密 度的刚性网络，然后在先形成 的凝胶内合成交联密度较低的 第二网络。疏松交联或不交联 的第二网络起到分散应力、中 止裂纹的作用。 这种新型双网络凝胶在人造软 骨和人造韧带中有潜在应用价 值。
热运动能/静 电排斥能
当量电导率
PAMPS：聚（2-丙烯酰胺-2-异丁基磺酸）
极限当量电 导率
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、电场 感
2.电场 2.电场 感 胶 质
胶
2.4电收缩 高度吸水膨胀的水凝胶放在一对 电极之间，然后加上适当的直流 电压，凝胶会收缩并释放所含的 水分。
网络上带正电的凝胶，在电场下， 水分从阳极放出，带负电则从阴极 放出，中性不发生电收缩现象。即 即 网络上带电是发生电收缩的必要条 件。 电收缩速度与电场强度成正比，与 水的粘度成反比。单位库仑量电流 引起的收缩量与凝胶的电荷密度成 反比，与电场强度无关。
、电场 感
2.电场 2.电场 感 胶 质
胶
2.1膨胀和体积相变 凝胶的性质取决于他的网络结构及网络所包含的溶剂的性质。溶剂与 高分子链的亲和性越好，凝胶就越能膨胀。平衡时的膨胀程度与交联 的程度负相关。 凝胶的膨胀度q（V/V0）主要有三个因素决定：（1）低分子离子产生 的膨胀压力；（2）高分子间的亲和效果产生的收缩压力；（3）高分 子的弹性压力。三者平衡时，膨胀的凝胶呈平衡状态。 根据Flory-Huggins理论，平衡时凝胶的膨胀度由下式决定：
Kim，聚海 Kim，聚海 藻酸钠 藻酸钠/甲 基二烯丙 基氯化铵可 逆弯曲性。
高力学强 高力学强度， 高敏感性的 复合凝胶， 微凝胶颗 微凝胶颗粒， 纤维，薄ห้องสมุดไป่ตู้ 纤维，薄膜 等特种 等特种凝胶 层出不穷。 出不穷
1965
1982
1990
2003
Presence
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、电场 感
1、发 历 趋势
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Tanake 报 烯酰胺 Helen发现 Helen发现 烯 酮 加 NaClˆ,†•Šg NaClˆ,†•Šg 电场 缩。