具有可定制機械強度和 pH 響應性的 3D 打印聚電解質復合物集成互穿網絡水凝膠

來源： EFL生物3D打印與生物制造

水凝膠因其親水性和在水中溶脹的三維交聯(lián)聚合物結構而與眾不同,，在許多領域都有令人難以置信的用途,。這種多功能性源于水凝膠的獨特特性--柔軟,，可調整其機械特性,、響應行為,、生物相容性,、生物活性,、獨特的粘彈性、濕潤性和質量傳輸能力,。由于這些固有特性,，水凝膠已被廣泛采用，并將繼續(xù)為各領域的3D打印應用帶來顯著優(yōu)勢,。

有鑒于此,，來自德國卡爾斯魯厄理工學院的Patrick Théato團隊報道了一種用于制造互穿聚合物網絡（IPN）水凝膠的新型三維打印墨水，它巧妙地將透明質酸（HA）和殼聚糖（CS）的聚電解質復合物（PEC）與可光交聯(lián)的 P（OEGMA-co-EGDEMA）聚合物結合在一起,。

本文要點：

（1）首先,，HA 的羧基被一個光致弱的鄰硝基芐基修飾，以防止在 3D 墨水配制過程中過早形成 PEC,。隨后通過數字光處理（DLP）進行紫外線照射,，同時觸發(fā) HA 羧基的光脫保作用和 OEGMA 交聯(lián)水凝膠的光聚合作用，從而形成 PEC 集成 IPN 水凝膠,。

（2）其次,，通過核磁共振、紅外光譜,、紫外/可見光譜,、熱重分析、DSC,、掃描電鏡和機械測試等綜合表征,，對水凝膠的結構、形態(tài)和流變特性進行了評估,。

（3）最后,，通過調整三維墨水的成分，還能生產出機械強度和彈性模量范圍在 1 到 10 kPa 之間的水凝膠,。由此產生的 PEC-IPN 水凝膠具有出色的柔韌性,、抗壓強度、高應變耐受性,、pH 值響應性和熱穩(wěn)定性,。

從本質上講，這種方法將天然聚電解質與技術創(chuàng)新完美地融合在一起,，從而完善了三維墨水的生產,。這種方法可能標志著三維材料領域的一個關鍵進步，開啟了無數的應用前景,。

文章來源：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/admt.202400416