美国研究团队通过盐处理提升水凝胶抗穿刺性能
2026-03-20 09:20
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水凝胶作为一种柔软、富含水分且生物相容的材料,在组织支架和软体机器人等领域广泛应用。然而,当面临尖锐物体时,大多数水凝胶的抗穿刺性较差,容易失效。强度、刚度和韧性通常难以在单一材料中同时提升。

近期,一篇来自美国研究团队的论文提出了一种简单方法:将水凝胶浸泡在过饱和硫酸钠溶液中。这种盐处理过程显著增强了材料的性能。

实验结果显示,经过处理的水凝胶具有透明外观,其模量达到253 MPa,断裂强度为12.65 MPa,韧性为19.6 MJ m⁻³,穿刺力为66 N。在撕裂测试中,它表现出34 kJ m⁻²的韧性值,一个穿孔样品能够承受2.5公斤重量而不产生裂纹扩展。

这项研究并非渐进式优化,而是在水凝胶中实现刚度、强度和韧性同时提升的罕见案例。该方法有望推动水凝胶在医疗和工程领域的应用。

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