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近日,强企业香港大学徐立之团队利用刚性芳纶纳米纤维(ANF)和柔性聚乙烯醇(PVA)之间的可重构相互作用组装了具有高度各向异性的多功能仿肌腱水凝胶,强企业该水凝胶不仅模拟了定向的胶原纤维和软蛋白聚糖之间的微观结构,而且具有与天然肌腱相似的力学性能和约60%的含水量。然而,高峰生物组织表现出许多难以用合成材料复制的特征。
具有分支装微结构的ANF纤维为复合材料提供了类似胶原蛋白的骨架,论坛ANF和PVA之间丰富的氢键给了三维纳米纤维网络提供了可重构性。水凝胶前驱液中PVA链上的羟基可以与微加工器件的功能化表面相互作用,聚焦通过溶剂交换固化后,水凝胶与转印的电子元件之间形成了稳定的结合。此外,带路各向异性水凝胶在平行和垂直两个方向上都表现出较高的韧性。
在平行于纤维排列方向上的模量和强度与干燥过程中施加的伸长程度密切相关,中国预拉伸80%的各向异性水凝胶表现出的最高的弹性模量达到1.1GPa、中国强度达到72.1MPa,该值是各向同性水凝胶的65倍和10倍。通过拉伸干燥的方法使无序的纤维对齐排列,强企业形成高度定向排列的纳米纤维网络。
高峰各向异性水凝胶的结构特征可以通过界面作用影响细胞的生长。
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