智能高分子材料的研究進(jìn)展(更新版)
【正文】 BioKey公司開(kāi)發(fā)的智能繃帶將多種傳感器植入織物,可以探測(cè)細(xì)菌數(shù)量、濕度和氧氣濃度等，并記錄在計(jì)算機(jī)中，為治療方案的改進(jìn)提供依據(jù)[[] ]。美國(guó)學(xué)者將聚乙二醇與各種纖維，如棉、聚酯或聚酰胺/聚氨酯共混，使其具有熱適應(yīng)性。用太空相變調(diào)溫絨線制成服裝后，當(dāng)人從正常溫度環(huán)境進(jìn)入較高溫度環(huán)境時(shí)，相變材料會(huì)由固態(tài)變成液態(tài)，吸收熱量；當(dāng)人從正常溫度環(huán)境進(jìn)入溫度較低的環(huán)境時(shí)，相變材料又會(huì)從液態(tài)變成固態(tài)，放出熱量。智能纖維織物是把高技術(shù)傳感器或敏感元件與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)材料和功能材料結(jié)合在一起，可在現(xiàn)有纖維織物的改性、功能化、智能化基礎(chǔ)上進(jìn)行組合設(shè)計(jì)。光響應(yīng)凝膠能反復(fù)進(jìn)行溶脹收縮[[] ,8.]，可用作光能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的執(zhí)行元件和流量控制閥等。 化學(xué)物質(zhì)影響性凝膠 化學(xué)物質(zhì)影響性凝膠的溶脹行為會(huì)因特定化學(xué)物質(zhì)(如糖類)的刺激而發(fā)生突變。Peppas等利用聚甲基丙烯酸(PMMA)和聚乙二醇接枝共聚物水凝膠的羧基與醚氧鍵間的大分子配合物的形成與解離對(duì)微環(huán)境pH變化的依賴性,構(gòu)思了胰島素控制釋放體系。 傳統(tǒng)的低分子藥物是以口服或注射等方式全身給藥的，剛投入時(shí)，體內(nèi)藥物的濃度急劇增高，由于代謝作用濃度很快降低，所以必須大劑量反復(fù)的投藥。pH響應(yīng)性膜的表面接枝有或帶有可離子化的聚合物功能刷，當(dāng)介質(zhì)的pH發(fā)生變化時(shí)，可以接收質(zhì)子或釋放質(zhì)子，從而表現(xiàn)出pH響應(yīng)性能。高分子膜的智能化是通過(guò)膜的組成、結(jié)構(gòu)和形態(tài)的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)的。某些高分子材料在化學(xué)物質(zhì)的作用下，也具有形狀記憶現(xiàn)象。迄今開(kāi)發(fā)的形狀記憶高分子材料都具有兩相結(jié)構(gòu)，即能夠固定和保持其成型物品固有初始形狀的固定相以及在一定條件下能可逆地發(fā)生軟化與固化，而獲得二次形狀的可逆相。關(guān)鍵詞：智能高分子；薄膜；形狀記憶；藥物釋放；凝膠；纖維織物；應(yīng)用前言： 智能高分子材料又稱機(jī)敏材料，也被稱為刺激響應(yīng)型聚合物或環(huán)境敏感聚合物，是智能材料的一個(gè)重要的組成部分。它的研究涉及到眾多的基礎(chǔ)理論研究，波及信息、電子、生命科學(xué)、宇宙、海洋科學(xué)等領(lǐng)域，不少成果已在高科技、高附加值產(chǎn)業(yè)中得到應(yīng)用，已成為高分子材料的重要發(fā)展方向之一。形狀記憶高分子材料種類很多，根據(jù)形狀回復(fù)原理大致可分為：電致感應(yīng)型、光致感應(yīng)型、化學(xué)感應(yīng)型、熱致感應(yīng)型等。該材料用于蛋白質(zhì)或酶的分離膜[[] ：]、“化學(xué)發(fā)動(dòng)機(jī)”等特殊領(lǐng)域。制備方法可有成膜物質(zhì)功能法、表面接枝法、共混法等。目前，這種導(dǎo)電聚合物膜主要用于對(duì)礦物離子、蛋白質(zhì)的選擇性分離、鹽截留和藥物控釋等[[] 朱光明，黃占杰，；16（5）：416]。所以有關(guān)智能藥物釋放體系的研究非?；钴S，特別是高分子抗癌藥物的開(kāi)發(fā)日漸增多。這類高分子凝膠可隨環(huán)境條件的變化而產(chǎn)生可逆的、非連續(xù)性的體積變化。溫敏性凝膠分為高溫收縮型凝膠和低溫收縮型凝膠。鐵磁可采用不同的方法包埋。下面介紹其應(yīng)用。美國(guó)軍方研究人員用以聚乙炔和聚苯胺等為包敷層的光纖傳感器鑲嵌織物，利用聚苯胺吸收酸性或堿性物質(zhì)后光譜吸收性能的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)戰(zhàn)時(shí)的化學(xué)或生物物質(zhì)的探測(cè)。反之，線團(tuán)被壓縮而放熱。California大學(xué)的孫剛教授描述了許多化學(xué)處理方法可以用來(lái)制作耐用并可重復(fù)使用的抗菌紡織品，可以避免把患者的病菌傳染給醫(yī)生。這些變色織物可用于泳衣、女士服裝、滑雪服、兒童服、裝飾品、趣味玩具等。參考文獻(xiàn)：11
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