生物醫用水凝膠作為現代生物醫用材料的重要類(lèi)別之一，其在使用前必然要經(jīng)過(guò)嚴格的性能評估檢測。通常，水凝膠的性能檢驗內容一般包含物理特性、化學(xué)特性、生物特性等。其中，作為材料的基本性質(zhì)之一，力學(xué)性能是水凝膠作為材料使用的一項重要指標。蘇州保曼水凝膠機械性能測試儀將帶大家了解水凝膠力學(xué)性能相關(guān)測試方法壓縮法進(jìn)行介紹：

當軟材料（凝膠、彈性體或生物組織）被壓縮超過(guò)臨界應變時(shí)，其光滑表面會(huì )形成折痕。在此過(guò)程中，折痕附近的材料顆粒經(jīng)歷加載和卸載路徑。如果材料是彈性的，加載和卸載不會(huì )耗散能量，折痕會(huì )在大約 0.35 的臨界應變處出現。然而，如果材料是非彈性的，加載和卸載會(huì )耗散能量，并且折痕預計會(huì )在更高的臨界應變下出現。在這里，我們使用藻酸鹽-聚丙烯酰胺水凝膠研究了非彈性對折痕發(fā)生的影響。這種水凝膠由兩個(gè)互穿的聚合物網(wǎng)絡(luò )組成：共價(jià)交聯(lián)的聚丙烯酰胺網(wǎng)絡(luò )和離子交聯(lián)的藻酸鹽網(wǎng)絡(luò )。前者有彈性，有彈性，而后者拉開(kāi)拉鏈很小，會(huì )造成無(wú)彈性。我們通過(guò)改變海藻酸鹽的濃度來(lái)制備具有不同程度的非彈性的海藻酸鹽-聚丙烯酰胺水凝膠。我們的實(shí)驗證實(shí)，更大程度的非彈性會(huì )導致更大的折痕臨界應變。這項研究展示了一個(gè)例子，即材料的化學(xué)性質(zhì)影響折痕的力學(xué)。

壓縮-卸載循環(huán)測試通常表征材料的抗疲勞性能。當材料為彈性體時(shí)，加載和卸載遵循相同的應力-應變曲線(xiàn)，并且不耗散能量。當材料為非彈性體時(shí)，加載和卸載遵循不同的應力-應變曲線(xiàn)，兩條曲線(xiàn)圍成的面積為材料單位體積的耗散能量（這里只考慮單軸應力下材料的加載和卸載）。由于網(wǎng)絡(luò )和交聯(lián)的不均勻分布，大多數常規水凝膠容易出現輕微的裂縫和缺陷，并表現出脆性破壞。這種能量耗散機制，可以提高水凝膠的強度、韌性、抗疲勞性和對缺口不敏感性。