聚氨酯是由多元醇和多异氰酸酯反应制得的一类主链上带有重复-NHCOO-基团的聚合物的总称，因其性能优异、调控范围广而广泛应用于轻工、纺织、医用、建筑等各个领域。目前，中国科学院青岛生物能源与过程研究所生物基材料重点实验室研究员万晓波带领的生物基及仿生高分子团队在聚氨酯材料研究中取得新进展，成功开发出两类新型聚氨酯材料：聚氨酯水凝胶及单组份聚氨酯水固化防水涂料。
聚氨酯水凝胶兼具水凝胶和聚氨酯的优点，机械强度高，性能调控范围广，广泛应用于生物医学及工业领域。其中，高抱水量、高机械强度的单组份聚氨酯水凝胶具有施工方便、生态环保等优势，可作为一种优异的高分子聚合物固沙材料，用于荒漠化治理、边坡生态防护、水土流失防治等领域。虽然国内也有此类聚氨酯材料相关研究报道，但尚不能合成该材料，而主要依赖于进口。近日，该团队研究人员通过对亲水性聚氨酯树脂分子结构的精心设计，调整了聚合物中链段排布方式及功能基团的密度，促使凝胶时形成均匀而致密的交联网络，突破了相关关键技术，合成了具有高抱水量（最高可达自身体积40倍）、高机械强度、优异乳化性能的聚氨酯树脂（图1）。该聚氨酯水凝胶所用均为工业原料，成本低廉，可望在实际生产中得到大规模应用，有望打破国外企业对此类材料的垄断。
在此基础上，研究人员通过对分子结构进行调整，进一步拓展了该聚氨酯树脂的应用领域，成功开发出具有高拉伸强度、高断裂伸长率的聚氨酯防水涂料。该涂料为单组份水固化聚氨酯防水涂料，具有良好的水中分散性能，施工时加入20～50％的水搅拌均匀经固化后即可形成致密的聚氨酯弹性体涂膜（见图2），环保无毒，具有高度安全性。
目前，该团队在进行聚氨酯水凝胶及单组份聚氨酯水固化防水涂料的中试及产业化示范线的建设，以期尽快实现大范围推广应用。
该项目得到了中科院“百人计划”项目以及合作企业资金支持。
图1 单组份聚氨酯水凝胶水中乳化及凝胶图片。A：实验室合成的亲水性聚氨酯树脂；B：水中自乳化；C、D：与水反应后形成的水凝胶。
图2 喷洒聚氨酯防水涂料前（左）后（右）表面亲水性的变化
间充质干细胞（MSC）衍生的外泌体具有维持免疫稳态和促进组织再生的潜力，这些效果在三维（3D）细胞培养条件下可以得到增强。然而，三维培养的间充质干细胞（3D-Exos）衍生的外泌体是否对受损角膜具有治......
聚氨酯分子结构由软段与硬段交替共聚而成，其中硬段通过超分子组装形成相对稳定的硬相，赋予材料优异的模量和强度，而软段则通过构象调节提供长程形变能力，使聚氨酯具备良好的弹性。弹性体的弹性主要来源于熵弹性机......
东华大学教授刘宣勇、副研究员邱家军团队，首创了一种仿生气液两相流气泡诱导凝胶液界面动态变形方法，构建出具有周期性异形结构的功能纤维，实现了纤维在人体微环境中对湿度变化的快速响应与水伏能量采集，为未来开......
中国农业科学院麻类研究所可降解材料开发与利用团队与中南大学合作，以丙烯酸和氯化胆碱-儿茶酚为原料，制备了强韧且具有多重功能的低共熔凝胶材料，可用作柔性传感器检测人体运动和传递信息。7月12日，相关研究......
晶圆般薄的贴片包含柔性电子电路、由木薯淀粉和明胶制成的凝胶以及有助于治疗皮肤病的友好细菌。图片来源：JIUYUNSHI、田博之/芝加哥大学多年来，科学家一直在探索如何更好地将电子产品（刚性、金属、笨重......
研究人员开发了一种可注射的炎症反应水凝胶（IRH），在小鼠身上进行的测试表明，它可以将抗炎药物直接输送到眼睛的视网膜。研究小组报告了体外实验以及对患有视网膜变性（视网膜色素变性（RP）模型）的小鼠进行......
生物基能源与材料获悉，近日，美国植物材料科学公司Algenesis开发了全球首个由Soleic技术制造的生物基聚氨酯塑料(bioPU)，原料来源于植物和藻类，具有可再生、高性能、完全可生物降解、还可后......
新华社北京7月7日电日本东京都政府6日说，围绕驻日美军承认曾泄漏含有机氟化合物的泡沫灭火剂一事，东京都政府要求日本中央政府提供更多详细信息。截至上月底，东京已有17个地区的地下水检测出有机氟化合物超标......
日前，天津大学教授李俊杰团队成功研发新型水凝胶，该水凝胶可有效抑制心室重塑，促进血管再生并恢复心脏电生理功能，为缺血性心肌梗死患者带来福音。目前该成果已发表于领域权威期刊《先进功能材料》。新型水凝胶技......
作为与生物组织最接近的合成材料，水凝胶具有独特的软湿性和优异的生物相容性。然而，传统水凝胶的力学性能较弱，仅限于隐形眼镜、伤口敷料、药物递送载体等非承重用途。近年来，科研人员着重发展了水凝胶力学性能的......