作者：徐文进 高崇凯 刘利( 广州)

    智能水凝胶(intelligent hydrogel)是一种能够显著地溶胀于水中但并不溶解的亲水性聚合物，集自检测(传感)、自判断、和自响应于一体。智能水凝胶可随着温度、pH值、电场、光或化学物质的变化而产生结构、能量等变化。此类水凝胶的突出的特点是在变化过程中有显著的溶胀行为——响应性。对于高分子的这种行为，最早Flory和Stockmayer就已经注意到。70年代末，Tanaka首先发现凝胶的体积相变现象并推导出凝胶状态方程，提出了凝胶体积相变理论，从此智能水凝胶受到越来越多的研究人员的注意并成为功能高分子研究领域的一大热点。

    一、温度敏感型水凝胶的性质

    80年代初，Tanaka等报导聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAm)水凝胶在纯水中的溶胀率随外界温度的上升而下降，并在33℃左右发生体积相变，这一温度被称为较低临界溶解温度(Lower Critical Solution Temperature，LCST) ^[1]。随后，有关智能水凝胶的报道越来越多。由N取代的丙烯酰胺(AAm)或类似单体合成的水凝胶是一种温度敏感型水凝胶，外界微小的温度变化可以导致这种水凝胶进行溶胀和收缩，从而发生非连续相转变。其中最典型的例子便是PNIPAm水凝胶，这种水凝胶在LCST(33℃)左右具有一个相转变过程：当外界温度低于33℃时，PNIPAm水凝胶大量吸水溶胀，此时的水凝胶为无色透明；而当外界温度上升至33℃或更高温度时，水凝胶会突然收缩失水发生相转变，此时的水凝胶由无色透明转变为白浊。

    二、温度敏感型水凝胶温度敏感特性的体积相变理论

    关于温度敏感型水凝胶温度敏感特性的机理，人们比较认同的一个学说是：凝胶体系中存在着一定的疏水基团和亲水基团，它们与水在分子内和分子间产生相互作用，T

    百拇医药网 http://www.100md.com/html/DirDu/2007/01/15/34/67/73.htm

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