水凝膠是一種具有交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、能夠吸收并保留大量的水、但又不溶于水的親水聚合物材料。小時候被我們泡在瓶子里養(yǎng)大的水寶寶、怎么吃也吃不夠的果凍和龜苓膏、醫(yī)院里給病人消炎止痛用的傷口敷料等等,這些都是水凝膠。
由于水凝膠結(jié)構(gòu)的強大的吸水性,使其在衛(wèi)生、氣象、石化、園藝等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用,如藥物的可控載送與緩釋、人工造雪、鉆井液添加劑、水果花卉的包裝儲運等。近日,一美國科研團隊制造了一種超吸水、可折疊和切割的“凝膠片”,該材料與廚房紙巾相比,可吸收和容納大約3倍的水基液體。
多孔材料和水凝膠都能夠吸水,二者各有利弊。多孔材料如布、紙等的吸水性不強,但具有韌性、易于折疊和使用;水凝膠具有較強的吸水性,但干燥后卻失去的原有的韌性,可用性不強。因此,研究團隊決定將水凝膠與紙巾的優(yōu)點結(jié)合起來,制造出一種吸水性超強同時又具備韌性的片狀凝膠。
據(jù)了解,實驗研究人員將酸、堿和其他凝膠成分在拉鏈袋內(nèi)混合,使混合物釋放出大量二氧化碳,從內(nèi)部撐起水凝膠,由此得到一種多孔的泡沫狀材料。隨后就是定形,研究人員將拉鏈袋放置在兩塊玻璃板之間,并暴露在紫外線之下使其凝固,如此就得到了有孔隙的水凝膠薄片。再將得到的薄片浸入酒精與甘油之中,后進行風干,最后研究人員得到了一種類似織物質(zhì)地,同時柔軟有韌性的凝膠片。
判斷一個水凝膠產(chǎn)品的吸水性主要有兩個指標,它們分別是吸水能力、吸水速率,為此研究人員也做了相應(yīng)的測試來檢測所得凝膠片的性能。
研究人員測試后發(fā)現(xiàn),與同尺寸的紙巾和抹布相比,該凝膠片的吸水量是相關(guān)產(chǎn)品的3倍以上,吸水能力毋庸置疑;在吸水速率上,凝膠片也表現(xiàn)出色,實驗發(fā)現(xiàn),凝膠片會在20秒內(nèi)膨脹并吸收25ml的溢出水,并沒有滴漏現(xiàn)象,然而抹布的吸水率只達到了60%左右,并出現(xiàn)滴漏的情況。
此外,研究人員表示該凝膠片也適用于吸收血液、糖漿等粘稠物體,凝膠片可以在60秒內(nèi)吸收將近40ml血液,且不滴漏,與紗布輔料相比,更加優(yōu)越。甚至比水濃100萬倍的液體,凝膠片吸收起來也不在話下。
據(jù)了解,相關(guān)研究成果發(fā)表于《物質(zhì)》。
參考資料來源:科技日報、百度百科、高分子通報