美机械工程师研发出智能伤口包扎水凝胶绷带
大自然发展出了解决粘性问题的方法：贻贝和藤壶牢固地把自己粘到悬崖、船体、甚至鲸的皮肤上。同样，肌腱和软骨之间也具有惊人的高强度，为动物提供灵活性和敏捷性。 所有这些情况下的天然粘接剂都是水凝胶，一种水和胶状材料的粘性混合物，具有高强度和持久的连接。它一种黏糊糊有弹性像凝胶一样的材料。可以用作“智能伤口包扎”。整合了温度感应和药池系统，这种水凝胶绷带可以根据体表的温度变化释放药物，内嵌的LED灯甚至可以在药量低的时候电量提醒病人。
“电子设备往往又干又硬，但是人体却又湿又软。这两套系统的属性完全天差地别，”麻省理工学院的机械工程师Xuanhe Zhao说。“如果想让电子设备跟人体亲密接触，为健康监测和药物输送服务的话，就需要把电子设备做的柔软有弹性以适应人体的环境。这也是发明可伸展水凝胶电子产品的动机。”
由水凝胶基质做成的包扎材料相比传统的布料绷带有着不胜枚举的好处。它高度有弹性，可以随意拉伸，从而可以用在身体的任何部位，包括向肘部和膝盖这样的关节部位。这种类似橡胶的材料主要成分是水，可以植入一系列的电子设备，比如导电线，半导体芯片，LED灯以及温度传感器。
“这是一种高粘接强度主要是水的粘性胶体，”机械工程研究生兼论文主要作者HyunwooYuk说。“基本上，键合水是困难的。”Zhao教授和他的学生将在《Nature Materials》期刊上发表他们的研究成果材料。 研究者们这样描述这种包扎材料，他们的绷带可以根据相应部位的温度针对不同部位的皮肤输送不同的药物。通过植入管道或者钻孔，药物能够在胶体里自由流动。
“这种基质简直是多面手，”团队成员之一的Hyunwoo Yuk说。“最特殊的能力就是，当传感器感应到一些异常比如温度的不正常上升，设备能够即时从药池系统选择指定药物，然后送药到指定的位置，再通过水凝胶基质进行持续给药。”
水凝胶已经证明可以作为药膏有效医疗烧伤和皮肤病，但是根据研究者，它的作用并不仅仅局限于外用。理论上它也可以作用于体内，作为植入电子设备的载体，比如葡萄糖感受器或者神经探针。
“大脑就是一团果冻，”Zhao说。“现在，我们正在尝试不同的软材料来实现神经器件的长期生物相容性。同合作者一起，我们正在建议使用坚固的水凝胶作为理想中的神经器件材料，因为水凝胶跟大脑一样，都具备类似的机械和生理特性”。
这项研究部分是由美国海军研究办公室和美国国家科学基金会支持。
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