水凝胶资料概述
水凝胶是一种能够在水中产生溶胀但是不溶化的一类交联聚合物 。亲水幼分子能够在水凝胶中进行扩散 。水凝胶的微观结构网络如图所示 。
广义的水凝胶蕴含物理凝胶和化学凝胶 。
物理凝胶是通过物理作使劲如静电作用、氢键、链的缠绕等形成的, 这种凝胶长短永远性的, 通过加热凝胶可转变为溶液 。
化学凝胶是由化学键交联形成的三维网络聚合物, 是永远性的, 又称为真凝胶 。
本文重要会商拥有交联网络结构的化学凝胶 。
水凝胶的高含水量，优良的生物相使周围细胞的炎症反映最幼化，因而，水凝胶拥有利用于生物医学领域的巨大潜力 。此表，天然水凝胶常拥有能性，且起源丰硕，拥有绿色环保的利益，如通明质酸拥有免疫调节、抗菌、抗氧化等个性，壳聚糖拥有抗炎的作用；而人为合成水凝胶的结构和职能能够凭据利用必要进行调节，这些优势使水凝胶近些年受到好多生物域的钻研者们的青睐，无论是在组织工程中还是作为药物载体，它都显示了怪异且显著的优势 。
利用
1. 生物医疗领域
生物基水凝胶能够作为药物缓释和靶向传输载体，其拥有类似于人体组织结构的黏弹性和合适的机械机能，已成为组织工程支架的梦想资料；其丰硕的孔隙结构和优良的保水性也适于药物的封装缓和释，在药物输送领域拥有宽泛的利用潜力 。
生物基水凝胶也可作为生物组织工程的建复资料，生物基水凝胶网络中含有大量的水分，同时拥有很好的生物相容性和可降解性，是梦想的生物组织工程建复资料 。作为组织工程的水凝胶支架需满足肯定技术尺度，蕴含易加工性、生物降解性、生物相容性、生物活性和细胞黏附性等，以有效地阐扬作用并推进新组织的形成 。[3]下图为利用羧甲基壳聚糖和无定型磷酸钙合成的新型纳米粒子复合水凝胶，该水凝胶拥有优良的生物相容性，可作为组织支架有效支持充质干细胞增殖和细胞黏附 。
2. 导电水凝胶的利用
通过导电聚合物自组装或者与亲水性聚合物共聚，亦或是引入导电盐、导电颗粒、碳纳米管等填充物到水凝胶中，能够合成拥有导电机能的水凝胶资料 。导电水凝胶由于其杰出的柔性可拉伸个性及优良的导电机能，已然成为最具远景的柔性电子资料之一 。其中，柔性可拉伸传感是导电水凝胶极为沉要的利用领域，国内表钻研者萦绕导电水凝胶基传感器发展了大量的利用钻研 。
导电水凝胶因其优异的柔韧性、拉伸性和高导电性，在柔性传感领域中远景辽阔 。以导电水凝胶为敏感资料设计的柔性传感器在生物医学、可穿戴电子设备、健康监测等方面阐发出巨大的利用潜力 。导电水凝胶基传感器只管利益多多，但仍旧存在不及，如高温干燥环境下水分蒸发以及低温下水分凝固，使得导电水凝胶基传感器的使用场景较为刻薄 。
3. 自建复天然高分子水凝胶
自建复天然高分子水凝胶具备了天然高分子生物相容性好、起源丰硕、价廉易得且可生物降解蹬着势，加上其优良的自建复机能，可能解决传统水凝胶易裂解破损问题，极大水平耽搁了水凝胶的使用寿命，为解决水凝胶在现实利用中的局限性启发了新的机遇 。近年来，钻研人员通过在天然高分子水凝胶中引入纳米粒子（石墨烯、碳纳米管、MXene等）造备复合水凝胶、构建互穿网络结构以及引入主客体超分子相互作用等步骤来进一步提高天然水凝胶的强度和韧性，加强其力学机能，从而扩大了其利用领域 。
目前，自建复天然高分子水凝胶虽受到了越来越多钻研者的关注，但仍局限于组织工程、药物开释、伤口敷料等生物医学领域 。未来可进一步丰硕水凝胶的职能，结合光、电、磁刺激响应、状态影象、导电性和3D打印等个性，拓宽其在软智能机械人、仿生电子皮肤、柔性可穿戴电子设备等创新领域的利用，实现水凝胶的智能化、工业化和贸易化，推动自建复天然高分子水凝胶在生物资料和智能软资料领域的发展 。
