慢半拍的“棉花糖”

腳本/田蓉（中南大學）" 繪圖/黃金

一些材料對環境變化很敏感，有時這會給醫生帶來煩惱。例如，當醫用耗材（如栓塞材料、導管等）接觸到人體時，由于人體的體溫高于環境溫度，耗材就很容易在還沒有到達人體內指定位置時恢復形狀、卡在中間。若能讓這些材料的變化慢半拍，許多難題便可迎刃而解。

研究人員發明了一種水凝膠，能夠對環境變化做出響應，但響應時間有所延遲。它就像是一塊特制的棉花糖，被捏扁后可以保持一段時間這樣的狀態。

水凝膠使用3D打印技術制作而成，通過構建復雜的微觀結構，調節其形狀、環境溫度和時間，使其能夠被“編程”。

例如，將水凝膠捏成過渡的形狀，放到90攝氏度的水中浸泡一段時間，它就可以被短暫地固定在這個形態，放置在室溫中也不會立刻發生變化。

編程時間越長，水凝膠中的結合水（以氫氧根離子、氫離子或水合氫離子等形式存在于化合物或礦物中的水）含量越少。當把水凝膠置于室溫中后，凝膠中的自由水又會再度轉變為結合水，結合水的含量達到臨界值后，它就會開始逐漸恢復形狀。

這些可編程的水凝膠可以作為其他復合材料的“鎧甲”，將復合材料包裹在內，幫助復合材料完成變形。目前，這種材料已經開始應用于醫療設備的研發，相信在未來，它能在更多領域發揮功用。

（責任編輯 / 牛一名" " 美術編輯 / 胡美巖）