纳米细菌纤维素/聚乙烯醇复合水凝胶在模拟体液中的疲劳行为

来源：复合材料学报杂志2015年第5期北京时间：

作者：乔堃, 郑裕东, 李佳琪, 许铎, 王彩, 姜小荷, 万颖琦,

摘要：聚乙烯醇(PVA)复合水凝胶作为半月板及软骨等长期承重植入体, 在生理环境中的疲劳行为关系到植入体的持久性和稳定性。采用弥散增强的方法将纳米细菌纤维素(BC)均匀分散在PVA水凝胶基体中, 制备了纳米BC/PVA复合水凝胶。在模拟体液(SBF)环境中, 采用压缩疲劳过程分析、疲劳前后刚度变化分析及疲劳前后尺寸稳定性分析3种方法, 测试和评价了复合水凝胶的抗疲劳性能和力学稳定性。结果表明:纳米BC/PVA复合水凝胶在模拟人体环境中具有良好的抗疲劳性能, 能够满足体内植入物的抗疲劳性能需求;纳米BC的加入可以有效提升复合水凝胶的力学稳定性和抗疲劳性能, 但随着纳米BC含量的进一步升高, 复合水凝胶的抗疲劳性能有所减弱, 当PVA与纳米BC质量比为30:1时, 纳米BC/PVA复合水凝胶疲劳前期与后期最大位移变化量最小(0.002 mm), 疲劳前后刚度变化最小(5.41%), 且疲劳前后尺寸稳定性最强, 变形量仅为0.427 mm, 抗疲劳性能达到最佳。

关键词：复合水凝胶, 聚乙烯醇, 细菌纤维素, 疲劳行为, 模拟体液,