慢半拍的“棉花糖”

脚本/田蓉（中南大学）  绘图/黄金

一些材料对环境变化很敏感，有时这会给医生带来烦恼。例如，当医用耗材（如栓塞材料、导管等）接触到人体时，由于人体的体温高于环境温度，耗材就很容易在还没有到达人体内指定位置时恢复形状、卡在中间。若能让这些材料的变化慢半拍，许多难题便可迎刃而解。

研究人员发明了一种水凝胶，能够对环境变化做出响应，但响应时间有所延迟。它就像是一块特制的棉花糖，被捏扁后可以保持一段时间这样的状态。

水凝胶使用3D打印技术制作而成，通过构建复杂的微观结构，调节其形状、环境温度和时间，使其能够被“编程”。

例如，将水凝胶捏成过渡的形状，放到90摄氏度的水中浸泡一段时间，它就可以被短暂地固定在这个形态，放置在室温中也不会立刻发生变化。

编程时间越长，水凝胶中的结合水（以氢氧根离子、氢离子或水合氢离子等形式存在于化合物或矿物中的水）含量越少。当把水凝胶置于室温中后，凝胶中的自由水又会再度转变为结合水，结合水的含量达到临界值后，它就会开始逐渐恢复形状。

这些可编程的水凝胶可以作为其他复合材料的“铠甲”，将复合材料包裹在内，帮助复合材料完成变形。目前，这种材料已经开始应用于医疗设备的研发，相信在未来，它能在更多领域发挥功用。

（责任编辑 / 牛一名    美术编辑 / 胡美岩）