麦吉尔大学与蒙特利尔理工学院的研究团队在生物材料领域取得重要突破，成功开发出一种基于超声波的水凝胶制备新方法。这项发表在《先进科学》杂志上的研究成果，为医疗级水凝胶的生产提供了更安全、更高效的解决方案。

水凝胶作为一种具有三维网络结构的高分子材料，因其优异的生物相容性和高含水量，被广泛应用于伤口敷料、药物递送、组织工程等领域。传统的水凝胶制备方法通常需要使用化学引发剂，其中部分物质可能对人体有害，且制备过程耗时较长。

研究团队负责人、麦吉尔大学机械工程系李建宇教授介绍："我们开发的超声波技术可以在短短五分钟内完成凝胶制备，而传统方法往往需要数小时甚至整夜。"这项被称为'sonogel'的新技术，利用超声波在液体前体中产生的空化效应，通过微小气泡破裂释放的能量引发聚合物交联，从而形成凝胶网络结构。

该技术的创新之处在于完全摒弃了传统化学引发剂的使用。李教授强调："我们的方法不仅大幅缩短了制备时间，更重要的是消除了有毒物质的使用风险，使整个工艺更加环保安全。"实验结果显示，采用超声波制备的水凝胶在机械强度、柔韧性和耐冻融性能等方面都表现出显著优势。

蒙特利尔理工学院工程物理学助理教授Jean Provost指出："这项技术的另一大优势是能够实现精确的空间控制。通过调节超声波的聚焦位置和强度，我们可以精准塑造水凝胶的结构形态。"这一特性为3D生物打印技术开辟了新途径，有望推动个性化医疗的发展。

研究团队特别强调了该技术在非侵入性医疗中的应用潜力。"想象一下，我们可以将液态前体注入体内特定位置，然后通过外部超声波照射实现原位凝胶化，"李教授描述道，"这种方法可能彻底改变组织修复和再生医学的治疗方式。"

目前，研究团队正在进一步优化工艺参数，探索更广泛的应用场景。他们相信，这项技术不仅将推动生物医学材料的革新，还可能为软体机器人、柔性电子器件等领域带来新的发展机遇。随着研究的深入，超声波水凝胶制备技术有望在未来几年内实现临床应用。

更多信息： Yixun Cheng 等，《超声空化技术助力快速、无引发剂制备坚韧抗冻水凝胶》，《先进科学》(2025)。期刊信息： Advanced Science