水(shui)凝膠作(zuo)為(wei)高(gao)分子(zi)材料(liao)檢測領(ling)域中的產品(pin)，憑(ping)借著(zhu)良(liang)(liang)好的生物(wu)相容性(xing)(xing)、物(wu)化性(xing)(xing)能(neng)、高(gao)吸(xi)水(shui)性(xing)(xing)、高(gao)保水(shui)性(xing)(xing)等特質，正逐漸被組(zu)織工程、生物(wu)醫藥、軟電子(zi)等行業開(kai)發應用，尤其是在生物(wu)醫藥材料(liao)方面，水(shui)凝膠作(zuo)為(wei)藥物(wu)載體、組(zu)織粘合劑、傷口輔料(liao)等得到了良(liang)(liang)好的應用。

一(yi)、什么(me)是水凝膠(jiao)

       水(shui)(shui)凝(ning)(ning)膠是(shi)(shi)以水(shui)(shui)為分(fen)(fen)散介質(zhi)的(de)(de)(de)凝(ning)(ning)膠，是(shi)(shi)網狀交聯(lian)結(jie)構的(de)(de)(de)水(shui)(shui)溶性高分(fen)(fen)子(zi)中引(yin)入一部分(fen)(fen)疏水(shui)(shui)基(ji)團和(he)親水(shui)(shui)殘(can)基(ji)，親水(shui)(shui)殘(can)基(ji)與水(shui)(shui)分(fen)(fen)子(zi)結(jie)合，將水(shui)(shui)分(fen)(fen)子(zi)連接在(zai)網狀內部，而疏水(shui)(shui)殘(can)基(ji)遇水(shui)(shui)膨脹的(de)(de)(de)一種交聯(lian)聚合物(wu)。作為一種具(ju)有三維高分(fen)(fen)子(zi)網絡結(jie)構的(de)(de)(de)材料，水(shui)(shui)凝(ning)(ning)膠性質(zhi)柔軟(ruan)，但能保持(chi)一定的(de)(de)(de)形狀且能吸收大量的(de)(de)(de)水(shui)(shui)。

二、水凝(ning)膠的應用和分類

       憑借著(zhu)高(gao)吸(xi)水(shui)、高(gao)保水(shui)的(de)(de)(de)(de)材料(liao)特性，水(shui)凝膠被廣泛用于多種領域，如干(gan)旱地區的(de)(de)(de)(de)抗旱，化(hua)妝品(pin)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)面膜，醫學臨(lin)床(chuang)的(de)(de)(de)(de)退(tui)熱貼(tie)、鎮痛(tong)貼(tie)，建筑中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)結露防止劑(ji)、調(diao)濕劑(ji)，石油化(hua)工中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)堵水(shui)調(diao)劑(ji)、原油或成品(pin)油的(de)(de)(de)(de)脫(tuo)水(shui)劑(ji)，礦(kuang)業(ye)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)抑塵劑(ji)，食品(pin)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)保鮮劑(ji)、增稠劑(ji)，醫療中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)藥物載(zai)體，農業(ye)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)農用薄膜等。但值得注意的(de)(de)(de)(de)是，不同(tong)的(de)(de)(de)(de)應用領域應該(gai)選用不同(tong)的(de)(de)(de)(de)高(gao)分(fen)子原料(liao)以滿足不同(tong)的(de)(de)(de)(de)應用需求，根據不同(tong)的(de)(de)(de)(de)分(fen)類標準，水(shui)凝膠可(ke)分(fen)為以下類型： 

1、網絡(luo)鍵(jian)合

      根據網(wang)絡(luo)(luo)鍵(jian)合的(de)不同，水(shui)凝(ning)(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)可分為物理(li)凝(ning)(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)和化(hua)學(xue)凝(ning)(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)。物理(li)凝(ning)(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)是(shi)通過(guo)物理(li)作用力(li)，如(ru)靜電作用、氫(qing)鍵(jian)、鏈的(de)纏繞等(deng)形成的(de)，這種凝(ning)(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)是(shi)非永(yong)久(jiu)性的(de)，經過(guo)加熱(re)(re)凝(ning)(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)可轉變為溶(rong)液(ye)，所以也被稱為假凝(ning)(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)或熱(re)(re)可逆凝(ning)(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)；而化(hua)學(xue)凝(ning)(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)則是(shi)由化(hua)學(xue)鍵(jian)交(jiao)聯形成的(de)三維網(wang)絡(luo)(luo)聚合物，是(shi)永(yong)久(jiu)性的(de)，又稱為真凝(ning)(ning)(ning)膠(jiao)(jiao)。

2、折疊大小形狀

      根據大(da)小形(xing)狀(zhuang)(zhuang)的不(bu)同，水凝膠有宏觀(guan)凝膠與微(wei)(wei)觀(guan)凝膠(微(wei)(wei)球(qiu)(qiu))之(zhi)分(fen)，根據形(xing)狀(zhuang)(zhuang)的不(bu)同，宏觀(guan)凝膠又可分(fen)為(wei)柱狀(zhuang)(zhuang)、多孔海(hai)綿狀(zhuang)(zhuang)、纖維狀(zhuang)(zhuang)、膜(mo)狀(zhuang)(zhuang)、球(qiu)(qiu)狀(zhuang)(zhuang)等；微(wei)(wei)觀(guan)凝膠（微(wei)(wei)球(qiu)(qiu)）也有微(wei)(wei)米級(ji)及納米級(ji)之(zhi)分(fen)。

3、外界刺激

      根(gen)據對外(wai)界(jie)刺(ci)激的響應(ying)情況，水凝(ning)膠可分為傳統(tong)的水凝(ning)膠和環(huan)境敏感(gan)的水凝(ning)膠兩大類。傳統(tong)的水凝(ning)膠對環(huan)境的變(bian)(bian)化如溫度(du)或pH等(deng)的變(bian)(bian)化不敏感(gan)；而環(huan)境敏感(gan)的水凝(ning)膠則是(shi)一種自身能感(gan)知外(wai)界(jie)環(huan)境(如溫度(du)、pH、光、電、壓力等(deng))微小的變(bian)(bian)化或刺(ci)激，并能產生相應(ying)的物理(li)結構(gou)和化學性質變(bian)(bian)化以至突變(bian)(bian)的一類高分子凝(ning)膠。

4、合成材料

      根據合成(cheng)材料(liao)的(de)(de)不同，水凝膠又分(fen)(fen)為合成(cheng)高分(fen)(fen)子水凝膠和(he)(he)天(tian)(tian)然高分(fen)(fen)子水凝膠。天(tian)(tian)然高分(fen)(fen)子水凝膠由于具(ju)有更好的(de)(de)生物相容性(xing)(xing)、對環(huan)境(jing)的(de)(de)敏感性(xing)(xing)以(yi)及豐富的(de)(de)來(lai)源和(he)(he)低廉的(de)(de)價(jia)格，正(zheng)在引起越(yue)來(lai)越(yue)多的(de)(de)關注和(he)(he)應用，但同時天(tian)(tian)然高分(fen)(fen)子材料(liao)也(ye)具(ju)有穩定性(xing)(xing)較差，易降解等缺點。

三、水(shui)凝膠(jiao)的力學(xue)性(xing)能(neng)檢驗

       水(shui)凝膠(jiao)作(zuo)為進入生物(wu)醫藥級別的材料(liao)，在設計和使用前必然要(yao)經過嚴格的性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)評估(gu)檢測，水(shui)凝膠(jiao)的性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)檢驗內容包含物(wu)理特(te)性(xing)(xing)、生物(wu)特(te)性(xing)(xing)、化學特(te)性(xing)(xing)等，其中物(wu)理力學性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)是水(shui)凝膠(jiao)這樣的高(gao)分子材料(liao)一(yi)項(xiang)非常重要(yao)的性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)指標。

       水凝膠的力(li)(li)學(xue)性(xing)能一般以(yi)彈(dan)(dan)性(xing)模(mo)量(liang)(liang)來(lai)表征。材料(liao)(liao)在(zai)彈(dan)(dan)性(xing)形變(bian)過程中，應力(li)(li)與應變(bian)之間的比例關系就(jiu)是(shi)彈(dan)(dan)性(xing)模(mo)量(liang)(liang)，彈(dan)(dan)性(xing)模(mo)量(liang)(liang)是(shi)主(zhu)要的力(li)(li)學(xue)表征參數，彈(dan)(dan)性(xing)模(mo)量(liang)(liang)越大，材料(liao)(liao)越不(bu)容易發生形變(bian)。目(mu)前測量(liang)(liang)水凝膠彈(dan)(dan)性(xing)模(mo)量(liang)(liang)的方法(fa)并不(bu)固(gu)定，主(zhu)要有(you)拉(la)伸法(fa)、壓(ya)縮法(fa)和壓(ya)痕法(fa)等幾類(lei)，可根據實際情況選擇合適的試驗方法(fa)。

       以拉(la)伸法為例，拉(la)伸法是(shi)在(zai)規定的(de)(de)實驗(yan)溫(wen)度、速度和濕度的(de)(de)條件下(xia)，利用電子(zi)萬能試驗(yan)機對樣(yang)品施(shi)加(jia)沿縱軸方向的(de)(de)靜態(tai)拉(la)伸負荷，直(zhi)至樣(yang)品被拉(la)斷(duan)，在(zai)此過(guo)程中設備會自動生成(cheng)樣(yang)品形變(bian)(bian)的(de)(de)應(ying)(ying)(ying)(ying)力-應(ying)(ying)(ying)(ying)變(bian)(bian)曲線，通過(guo)應(ying)(ying)(ying)(ying)力-應(ying)(ying)(ying)(ying)變(bian)(bian)曲線可以得到拉(la)伸強(qiang)度、拉(la)伸斷(duan)裂應(ying)(ying)(ying)(ying)力、拉(la)伸屈服應(ying)(ying)(ying)(ying)力以及拉(la)伸彈性模量等。

       科準(zhun)測控微機控制電子萬能試驗(yan)機具(ju)有結構緊湊、簡單(dan)易用等(deng)(deng)特點，可應用于(yu)拉伸、壓(ya)縮、彎曲、剪切、剝離、撕裂等(deng)(deng)測力試驗(yan)。主機中橫梁采(cai)用高精度的(de)(de)導桿導向(xiang)，具(ju)有很高的(de)(de)剛性(xing)和良好的(de)(de)線性(xing)運動特性(xing)。選配(pei)不同量(liang)(liang)程的(de)(de)載(zai)荷傳感器(qi)可以為小到微米級的(de)(de)纖維，大到滿(man)載(zai)的(de)(de)結構件等(deng)(deng)試樣提供精準的(de)(de)測量(liang)(liang)數據。此外，豐富的(de)(de)夾具(ju)工裝、變形測量(liang)(liang)等(deng)(deng)附(fu)件，幾乎可以滿(man)足客戶所有需(xu)求。配(pei)套的(de)(de)靈活易用的(de)(de)訂制(zhi)軟件，使用戶(hu)試驗(yan)過程更加輕松(song)。試驗(yan)解決方案(an)涵(han)蓋塑(su)料、金屬(shu)、汽車工(gong)業(ye)、建筑材料、紡織品、紙與紙板、食品和包裝、復合材料等。

 

微(wei)機(ji)(ji)控制電子萬能(neng)試驗(yan)機(ji)(ji)

水(shui)凝膠拉伸測試與夾具

       除了力學性(xing)(xing)能以(yi)(yi)外(wai)，水(shui)凝(ning)(ning)膠的檢測(ce)(ce)項目還有抗菌試驗、細(xi)胞毒性(xing)(xing)試驗、流變性(xing)(xing)檢測(ce)(ce)、光學檢測(ce)(ce)等，通過層層檢測(ce)(ce)，可以(yi)(yi)幫助(zhu)我們了解和反映產(chan)品(pin)的性(xing)(xing)能特點，為水(shui)凝(ning)(ning)膠在(zai)各個(ge)領域應用(yong)的生產(chan)、設計(ji)和使用(yong)提供(gong)技(ji)術支撐，進(jin)(jin)一步推進(jin)(jin)產(chan)品(pin)優化升級，促(cu)進(jin)(jin)水(shui)凝(ning)(ning)膠行業的健康可持(chi)續發展，而這也是科(ke)準測控作為材料(liao)力學性能測試解決(jue)方案供應商的使(shi)命和(he)職責所(suo)在(zai)。