生物功能拉胀水凝胶的制备、表征与形变机理研究

本项目主要研究具有生物相容性的拉胀水凝胶制备、表征和形变机理。首先，通过力场作用下的低温相转变法等反应成型技术，制备以柔性大分子为交联点、柔性主链和刚性侧链为孔壁的三维连通网络多孔水凝胶，使其具有负泊松比效应。其次，研究拉胀水凝胶的杨氏模量、剪切模量、泊松比、应变场、本构关系等力学特性，分析材料体系和成型条件对其拉胀性能的影响，确定拉胀水凝胶的组成、宏微观结构、性能之间的最佳匹配关系，提出拉胀水凝胶的负泊松比设计准则，实现拉胀水凝胶力学性能与生物组织的相容性。最后，建立拉胀水凝胶的细观力学模型和形变机制，确定其微结构参数和外场条件，形成拉胀水凝胶的材料、结构、功能一体化设计理论。.拉胀水凝胶是具有生理相容性和特殊力学性能的新型材料，可用于血管、神经、软骨、肌腱等仿生植入材料，其制备方法、结构和性能及形变机理的研究对新型生物修复材料的设计和临床使用具有重要的科学意义和应用价值。