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科学家开发新型导电水凝胶,将来还有可能植入你的脑子

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由于其类似人体组织的机械性能,水凝胶正越来越多地用于生物医学应用。这些凝胶状聚合物由90%的水组成,具有弹性,特别具有生物相容性。水凝胶也可导电,可应用在其它领域,例如在体内传输电信号或作为传感器。

德国基尔大学的一个跨学科研究小组现已开发出一种方法来生产具有优异导电性的水凝胶。这种方法的特殊之处在于水凝胶的机械性能得到了很大程度的保留,可能特别适合作为医疗功能植入物的材料。

该小组的发现于近日发表在《纳米快报》上。

为了生产这种水凝胶,科学家在陶瓷微粒的精细框架结构上薄薄地涂上了石墨烯薄片。然后他们加入了水凝胶聚丙烯酰胺,用以包裹框架结构。水凝胶中的薄石墨烯涂层不受该过程的影响。整个水凝胶现在布满了石墨烯涂层的微通道,类似于人工神经系统。研究人员表示,“由于单个石墨烯管之间的大量连接,电信号总是能通过材料并且极其可靠。”

研究人员称,“这是一个复杂的研究领域,因为它结合了材料科学和医学,在未来几年可能会进一步发展。”

在未来,我们可能看到这种新型导电水凝胶的各种应用,例如有科学家计划开发一种对温度的微小变化做出反应并能以受控方式在大脑中释放活性物质的水凝胶;有的科学家正在研究如何利用导电水凝胶用制造生物混合机器人。

编译/前瞻经济学人APP资讯组

原文链接:

http://dx.doi.org/10.1021/acs.nanolett.0c04375


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