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報(bào)告題目：水凝膠的材料功能設(shè)計(jì)與生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用

主講人：唐敬達(dá)教授（西安交通大學(xué)）

時(shí)間：2021年4月16日（周五）10:00-12:00

地點(diǎn)：機(jī)械與運(yùn)載工程學(xué)院316報(bào)告廳

主講人簡(jiǎn)介：唐敬達(dá)，西安交通大學(xué)副教授，北京大學(xué)與哈佛大學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)博士（導(dǎo)師為方岱寧院士和鎖志剛院士），2017年進(jìn)入西安交通大學(xué)航天航空學(xué)院工作，在軟物質(zhì)力學(xué)領(lǐng)域開展研究，研究方向?yàn)椋很浳镔|(zhì)力學(xué)，軟材料3D打印，磁性水凝膠，水凝膠的醫(yī)工交叉等。發(fā)表論文20余篇，其中以第一/通訊作者發(fā)表在Matter, J. Mech. Phys. Solids, Adv. Funct. Mater., ACS Appl. Mater. Interfaces等期刊上。主持國(guó)家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目，中國(guó)博士后創(chuàng)新人才支持計(jì)劃等。

摘要：水凝膠由于具有優(yōu)良的生物相容性和激勵(lì)響應(yīng)特性，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域展示出重要的應(yīng)用前景。該報(bào)告將介紹三個(gè)方面的內(nèi)容--水凝膠的抗疲勞設(shè)計(jì)、水凝膠粘接的應(yīng)用及磁性水凝膠軟機(jī)器。首先，水凝膠的疲勞斷裂近年來(lái)成為軟物質(zhì)力學(xué)的一個(gè)新的研究方向，抗疲勞水凝膠的設(shè)計(jì)成為亟需解決的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題。我們利用軟硬相復(fù)合的抗疲勞力學(xué)原理以及數(shù)字光固化打印技術(shù)設(shè)計(jì)了復(fù)合水凝膠，實(shí)現(xiàn)了400J/m²的高疲勞門檻值以及媲美生物組織的復(fù)雜形狀。采用抗疲勞水凝膠制備了仿心臟瓣膜結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)在5萬(wàn)次循環(huán)的水流動(dòng)力學(xué)壓力下沒(méi)有發(fā)生破壞。其次，設(shè)計(jì)了可降解水凝膠粘接技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了水凝膠與生物組織的初始強(qiáng)韌粘接與長(zhǎng)時(shí)間下的可控降解，并將其應(yīng)用于真實(shí)的手術(shù)場(chǎng)景。最后，采用3D打印技術(shù)制備了快速響應(yīng)的磁性水凝膠軟機(jī)器，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜的形狀變化與模擬醫(yī)學(xué)環(huán)境中的生物功能。期待水凝膠的材料功能設(shè)計(jì)激發(fā)出更多的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用。