[发明专利]一种利用超重力制备自驱动梯度复合水凝胶的方法及应用

权利要求书

1.一种利用超重力制备自驱动梯度复合水凝胶的方法，包括以下步骤：

(1)将微纳米颗粒经超声分散于水中，将分散液加入到可成物理凝胶的单体水溶液中，或加入到可成化学凝胶的单体、引发剂和交联剂的混合水溶液中，或加入到可成物理凝胶的单体、可成化学凝胶的单体、引发剂和交联剂的混合水溶液中，均匀分散得到反应混合液；

(2)在氮气保护下，对步骤(1)中得到的反应混合液进行离心处理，设置离心转速为1000～4000rpm、离心时间为1～10min，使微纳米颗粒呈梯度分散于反应混合液一侧；

(3)离心结束后，经过凝胶化反应得到所述自驱动梯度复合水凝胶。

2.根据权利要求1所述的利用超重力制备自驱动梯度复合水凝胶的方法，其特征在于，所述的离心处理方法为：将反应混合液注入到通氮气处理过的模具中，再将其固定于离心机中进行离心处理；所述模具由两片石英玻璃夹着一片厚度为0.1～100mm的聚四氟乙烯中空垫片构成，聚四氟乙烯垫片所隔开石英玻璃的空隙用于使微纳米颗粒呈梯度分散于反应混合液一侧。

3.根据权利要求2所述的利用超重力制备自驱动梯度复合水凝胶的方法，其特征在于，聚四氟乙烯垫片的厚度用于控制水凝胶厚度，水凝胶厚度为0.1～100mm。

4.根据权利要求1所述的利用超重力制备自驱动梯度复合水凝胶的方法，其特征在于，所述的可成物理凝胶的单体为淀粉、纤维素、甲壳素、海藻酸盐、壳聚糖、琼脂糖、透明质酸、胶原蛋白中的任意一种或多种。

5.根据权利要求1所述的利用超重力制备自驱动梯度复合水凝胶的方法，其特征在于，所述的可成化学凝胶的单体为N-异丙基丙烯酰胺、丙烯酸、丙烯酰胺、羟乙基丙烯酰胺、甲基丙烯酸羟乙酯、两性离子、电解质中的任意一种或多种。

6.根据权利要求1所述的利用超重力制备自驱动梯度复合水凝胶的方法，其特征在于，所述的微纳米颗粒为石墨烯、石墨、碳管、粘土、高岭土、二氧化硅、硅藻土、滑石粉、碳酸钙、羟基磷灰石、磁性微纳米颗粒和生物陶瓷中的任意一种或多种。

7.根据权利要求1所述的利用超重力制备自驱动梯度复合水凝胶的方法，其特征在于，所述的微纳米颗粒、可成物理凝胶的单体和水的质量比为0.5～250:20～500:1000。

8.根据权利要求1所述的利用超重力制备自驱动梯度复合水凝胶的方法，其特征在于，所述的引发剂为光引发剂或/和自由基引发剂。

9.根据权利要求1所述的利用超重力制备自驱动梯度复合水凝胶的方法，其特征在于，所述的交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺。

10.一种根据权利要求1～9中任一项所述方法制备得到的复合水凝胶在组织工程和智能驱动器中的应用。