智能(néng)高分子凝膠屬于高分子凝膠的一種(zhǒng)，這(通亮zhè)類材料由三維高分子網絡與溶劑組成(chén校道g)，網絡交聯結構使其不溶解而保持一定的形狀，由于凝膠結構月關中含有親溶劑性基團，使之可被(bèi)溶劑溶脹而達到(dào)平衡體積刀通。與普通凝膠相比，這(zhè)種(zhǒng)智能(néng)材料動飛通過(guò)分子設計和有機合成(chéng)的方法，賦予材能月料更加高級的功能(néng)：如自們習修與自增殖能(néng)力、認識與鑒别能(néng)力輛器、刺激響應與環境應變能(néng)力等。

利用智能(néng)高分子凝膠受外界刺激而變形的特性，人們設想出各議費種(zhǒng)各樣(yàng)的化學(xué)能(néng)—機械能(né影器ng)轉變裝置，在藥物控釋系統、記憶元件開(kāi)關、人造兒師肌肉、化工分離、環境工程、可視化光學(xué)傳感等領域數南有潛在應用價值。

在藥物釋放領域的應用

藥物釋放系統是指在某些物理刺激（如溫度、光、超聲波、微波和磁場等朋但）或化學(xué)刺激（如pH值、葡萄糖等）作用下可釋放藥物這們的系統，而且能(néng)由體外的下但光、電、磁和熱等物理信号遙控體内的刺激響應性藥物，使其向(xià商費ng)信号集中的特定部位靶向(xiàng)釋放。

病人患病時(shí)常伴随著(zhe)全身或局部的發(fā)做有熱及各種(zhǒng)化學(xué)物質濃度湖議的變化。浸含藥物的智能(néng)高分子凝膠在身體正常的情況下呈收縮狀态，形去光成(chéng)緻密的表面(miàn)層，使藥物保持在粒子内。當感受訊金到(dào)病理信号（溫度、pH值、離子、生理活通女性物質）後(hòu)，凝膠體積膨脹，使包含的藥物睡南通過(guò)擴散釋放出藥物；當身體弟個恢複正常後(hòu)，凝膠又恢複到(dào)收縮章說狀态，從而抑制了藥物的進(jìn)一步擴散。

在形狀記憶和自修複方面(miàn)的應用

自愈型形狀記憶水凝膠，可以進(jìn)行自我修複，在切割成(chéng)書輛片段後(hòu)恢複原始形狀。形狀記憶水有嗎凝膠在航空航天、紡織和生物醫學(xué)領域金筆都(dōu)有潛在應用價值。

研究者通過(guò)將(jiāng)可有物空效提升水凝膠力學(xué)性能(néng)的雙舊得網絡概念引入基于超分子的形狀記憶高分子材料，并進(jìn)一步發(fā)揮超分家喝子體系的設計，成(chéng)功構築了具有良好(hǎo)力學(xué)性能(n間舞éng)，且可實現三重形狀記憶功能(néng)的雙網絡超分子水讀離凝膠。

在智能(néng)傷口敷料上的應用

麻省理工學(xué)院（MIT）機械工程系Xuanhe Zhao教授設計和坐為開(kāi)發(fā)了新型水凝膠敷料，“智能(néng)傷口敷料”必要時(個請shí)可以釋放藥物，能(néng)夠對現科(duì)皮膚溫度的變化做出反應。如果藥物將(jiāng)盡，它甚至還(慢見hái)能(néng)亮燈報警。

凝膠出汗牆

西班牙巴塞羅那“加泰羅尼亞高級建築學(xué)院”的建築師團隊設算劇計出一種(zhǒng)“出汗牆”，遠低建材陶瓷層中所含的水凝膠顆粒能(néng)在周圍空氣升溫時(shí)物到吸收水分，然後(hòu)“出汗”，水分蒸發(fā)山離就(jiù)會(huì)降低建築物内部的溫度，最高可降溫5－6攝氏度，從而兒間起(qǐ)到(dào)空調的作用。之所以選擇水凝膠顆粒，是因為它花金吸水後(hòu)體積能(néng)膨脹為原來的500倍，能(néng)讓建聽師築物的能(néng)源消耗減少28％。

在人工肌肉上的應用

日本理研中心的研究人員開(kāi)發(fā)了一種(zhǒng)新型水凝內分膠，能(néng)夠像人造肌肉一樣(yàng)随也子著(zhe)溫度的變化不斷的收錢作縮或伸展。他們還(hái)通過(g靜城uò)將(jiāng)這(zhè)種(zhǒng)聚合物材料設計成(chén鐘很g)L形，使之能(néng)夠随著(zhe)溫度的反複是能升高而慢慢前行。這(zhè)種(zhǒng)水凝膠聚合物的網格結友對構能(néng)夠保存大量水分，這(zhè)也使它們能(鄉嗎néng)随著(zhe)環境條件（例如電壓、熱和媽吃酸度）的變化膨脹和收縮。這(zhè)得個種(zhǒng)特性其實也類似植物的細胞，它們北遠也能(néng)據外界環境的變化來改變其中的水量，以此來改變河舊形狀。

在仿生制動器上的應用

研究人員利用電場敏感性凝膠機器手、凝膠魚、凝膠爬蟲等仿生制線電動器。Tohru Shiga制備的PVA-PAA仿生機器手可以在10mmol/上農L的碳酸鈉溶液中通過(guò)電信号使凝膠道喝觸指彎曲，毫無損傷地抓取10g重的鹌鹑蛋，加相反電壓，觸指張開吧訊(kāi)，放下蛋。

智能(néng)水凝膠化學(xué)閥

利用智能(néng)高分子凝膠在電場中發(fā)生收縮這(z慢弟hè)一現象，人們提出了“化學(xué)閥”的玩玩構想。將(jiāng)多孔性凝膠薄膜的邊緣固定在一個圓形環上，當有電場時(sh快遠í)膜就(jiù)會(huì)收縮。由于膜的邊緣被(bèi)固定，所以膜上媽習微孔的直徑就(jiù)會(huì)變大，因此液體中的分子、微離子就(見都jiù)能(néng)通過(guò)。如果將(體遠jiāng)電場切斷，凝膠就(jiù)會店多(huì)因膨脹而使孔徑變小，液體不能(néng)通過舞讀(guò)。通過(guò)調節電場的好體大小，凝膠膜的孔徑能(néng)被(bèi)精确控制，高土從而可以自由選擇可通過(guò)的粒很問子，達到(dào)分離物質的目的。