智能高分子凝胶是高分子凝胶的一种,是指在溶剂之中其溶胀并且具有大量的溶剂但不溶解的智能聚合物。智能高分子凝胶可感知外界环境细微变化与刺激,并经分子线路传递与放大信号而对外做功。智能高分子凝胶属于智能材料范畴,与普通凝胶相比,智能高分子凝胶具有传感、处理、执行、鉴别、自修复、环境应变等能力,通过分子设计、有机合成等方法,可赋予智能高分子凝胶更多、更高级功能。
在分类上,智能高分子凝胶可分为单一响应智能高分子凝胶、双重响应智能高分子凝胶两大类,其中单一响应智能高分子凝胶包括温度敏感型、pH敏感型、热敏感型、光敏感型、压敏型等,双重响应智能高分子凝胶包括pH+温度敏感型、光+热敏感型、磁+热敏感型等。
根据新思界产业研究中心发布的《
2023-2027年智能高分子凝胶行业市场深度调研及投资前景预测分析报告》显示,智能高分子凝胶是国内外高分子科学研究热点之一,在国外市场上,智能高分子凝胶相关企业主要有日本住友化学、德国巴斯夫、日本三洋化成、美国ConvaTec、日本Yoshii、陶氏化学等。
目前我国智能高分子凝胶在研究、技术及应用等方面存在不足,与国际先进水平相比仍存在较大差距,高端产品需求仍依赖进口。国内智能高分子凝胶研发机构主要有中科院宁波材料所、武汉大学、中科院长春应用化学所、广州化学所等,相关企业包括长春吉原生物科技、康力迪医疗、惠州华阳医疗、珠海国佳新材等。
高分子凝胶是最具代表性的材料,近年来,随着技术进步,高分子凝胶逐渐向着高性能化、多功能化、复合化、智能化方向发展,在此背景下,智能高分子凝胶逐渐成为市场关注热点。智能高分子凝胶具有环境响应性,基于其特征,智能高分子凝胶在人造肌肉、环境工程、药物控释系统、形状记忆、柔性电子、智能伤口敷料、土壤保湿剂等领域展现出良好应用前景。
智能高分子凝胶制备工艺分为物理交联法、化学交联法两大类。新思界
行业分析人士表示,智能高分子凝胶具有环境响应性,在医疗、农业、电子等领域具有广阔应用前景,未来随着技术突破,智能高分子凝胶应用场景将进一步扩展。但整体来看,作为新型材料,目前智能高分子凝胶大规模应用仍存在较多挑战。