大自然發(fā)展出了解決粘性問題的方法:貽貝和藤壺牢固地把自己粘到懸崖,、船體,、甚至鯨的皮膚上,。同樣,肌腱和軟骨之間也具有驚人的高強度,為動物提供靈活性和敏捷性。 所有這些情況下的天然粘接劑都是水凝膠,,一種水和膠狀材料的粘性混合物,具有高強度和持久的連接,。 ) u" ~% ^3 M; V4 z
它一種黏糊糊有彈性像凝膠一樣的材料,。可以用作“智能傷口包扎”,。整合了溫度感應(yīng)和藥池系統(tǒng),,這種水凝膠繃帶可以根據(jù)體表的溫度變化釋放藥物,內(nèi)嵌的LED燈甚至可以在藥量低的時候電量提醒病人,。
l1204-3.jpg (12.41 KB, 下載次數(shù): 102)
下載附件
2015-12-10 18:57 上傳
7 l' V6 H% F# Z2 [ “電子設(shè)備往往又干又硬,,但是人體卻又濕又軟。這兩套系統(tǒng)的屬性完全天差地別,,”麻省理工學(xué)院的機械工程師Xuanhe Zhao說,。“如果想讓電子設(shè)備跟人體親密接觸,,為健康監(jiān)測和藥物輸送服務(wù)的話,,就需要把電子設(shè)備做的柔軟有彈性以適應(yīng)人體的環(huán)境。這也是發(fā)明可伸展水凝膠電子產(chǎn)品的動機,�,!�) n f' Y: h# n0 {6 `) X
由水凝膠基質(zhì)做成的包扎材料相比傳統(tǒng)的布料繃帶有著不勝枚舉的好處。它高度有彈性,,可以隨意拉伸,,從而可以用在身體的任何部位,包括向肘部和膝蓋這樣的關(guān)節(jié)部位,。 這種類似橡膠的材料主要成分是水,,可以植入一系列的電子設(shè)備,比如導(dǎo)電線,,半導(dǎo)體芯片,,LED燈以及溫度傳感器。
l1204-4.jpg (35.48 KB, 下載次數(shù): 93)
下載附件
2015-12-10 18:57 上傳
" K) G: i& C& |# q “這是一種高粘接強度主要是水的粘性膠體,,”機械工程研究生兼論文主要作者HyunwooYuk說,。“基本上,,鍵合水是困難的,。”Zhao教授和他的學(xué)生將在《Nature Materials》期刊上發(fā)表他們的研究成果材料,。 研究者們這樣描述這種包扎材料,,他們的繃帶可以根據(jù)相應(yīng)部位的溫度針對不同部位的皮膚輸送不同的藥物。通過植入管道或者鉆孔,,藥物能夠在膠體里自由流動,。
) _/ r3 G4 c7 l' n; G' k' j
l1204-5.jpg (43.25 KB, 下載次數(shù): 104)
下載附件
2015-12-10 18:57 上傳
5 w( S$ ]. J) Y3 m+ c( i. s
“這種基質(zhì)簡直是多面手,”團(tuán)隊成員之一的Hyunwoo Yuk說,�,!白钐厥獾哪芰褪牵�(dāng)傳感器感應(yīng)到一些異常比如溫度的不正常上升,,設(shè)備能夠即時從藥池系統(tǒng)選擇指定藥物,,然后送藥到指定的位置,再通過水凝膠基質(zhì)進(jìn)行持續(xù)給藥,�,!�
$ v: ~" w+ N0 U1 P8 f水凝膠已經(jīng)證明可以作為藥膏有效醫(yī)療燒傷和皮膚病,但是根據(jù)研究者,,它的作用并不僅僅局限于外用,。理論上它也可以作用于體內(nèi),,作為植入電子設(shè)備的載體,比如葡萄糖感受器或者神經(jīng)探針,。
. N3 \" ?; o& v, u1 { “大腦就是一團(tuán)果凍,,”Zhao說�,!艾F(xiàn)在,,我們正在嘗試不同的軟材料來實現(xiàn)神經(jīng)器件的長期生物相容性。同合作者一起,,我們正在建議使用堅固的水凝膠作為理想中的神經(jīng)器件材料,,因為水凝膠跟大腦一樣,都具備類似的機械和生理特性”,。
- d& }/ R+ [. G& z這項研究部分是由美國海軍研究辦公室和美國國家科學(xué)基金會支持,。 & L, Z) f6 w2 E& m2 i B I
# D2 Y- g* a0 l
{! n* v. n. l9 U6 F% {- I/ w9 |
|