按照来源来划分,水凝胶可以分为天然水凝胶与合成水凝胶两大类。天然水凝胶包括淀粉、纤维素、透明质酸等多糖类,以及胶原、聚L-赖氨酸、聚L-谷胺酸等多肽类;合成水凝胶主要包括醇、丙烯酸以及其衍生物。相较而言,天然水凝胶的生物相容性、原料来源以及价格优势明显,但稳定性较差;合成水凝胶的生物相容性较弱,但稳定性较好,不同的水凝胶下游应用领域有所差异。
水凝胶优良的生物相容性、透过性使其在医药领域具有巨大应用潜力。水凝胶可以储存药物、控制药物释放速度,可作为药物缓释剂使用;水凝胶可隔断伤口与外界的接触,防止伤口感染,可作为伤口辅料使用;水凝胶还可以应用到组织填充材料、植入支架材料、防粘连材料、人造血浆等方面。水凝胶在医药领域发展前景广阔,但其较多应用仍处于研究阶段,目前主要应用需求集中在药物缓释剂以及组织填充材料方面。
水凝胶具有优异的吸水性和保水性,可应用在农业、环保、建筑、日化等领域。在农业领域,水凝胶可作为保水剂,锁住土壤水分,降低灌溉用水量;在建筑领域,水凝胶可以缩短混凝土干燥时间,防止其在使用过程中产生裂纹,同时还具有防水、保温、隔热效果;在环保领域,水凝胶可作为絮凝剂,用于工业污水处理;在日化领域,水凝胶可以生产面膜、用作化妆品润湿剂等。
水凝剂具有较高的利用价值,全球多个国家在其研究与应用领域不断加大投入。美国约翰•霍普金斯大学开发出一种新型水凝胶,可注入骨骼中,刺激病人骨髓产生干细胞,帮助病人长出新的软骨;麻省理工大学研发的水凝胶可以作为粘合剂,可粘合玻璃、陶瓷、合金、硅等材料,还可用作为弹性关节应用在机器人中,提高机器人运动自由度;中国科学院兰州化物所制备出具有超高强度的水凝胶,其机械性能大幅提升,可以应用在关节润滑材料、人造血管等领域。
新思界
行业分析人士表示,水凝胶是现阶段全球应用范围最广、应用量最大的凝胶品类,并且随着技术进步,其应用范围还在不断拓宽,行业未来发展前景广阔。现阶段,较多水凝胶产品还处于研究、试验阶段,但各国高等院校与科研机构正在不断加大研发力度,我国水凝胶研发也正处于快速发展阶段,未来下游应用市场将不断拓宽,在此背景下,先进入行业布局的企业将具备先发优势。