美研發新凝膠片 吸收液體量是衛生棉的三倍

【2023年01月12日訊】(大紀元專題部記者吳瑞昌編譯報導)女性使用的衛生棉,經常因吸收液體不完全,容易導致側漏。對此,美國科學家發明一款新型的水凝膠片,吸收液體的量是目前衛生棉的3倍左右,科學家預計未來可用於該方面和醫療上。

美國馬里蘭州大學發明新型超吸水「凝膠片」,可以在60秒吸收超過一盎司血液或其他濃稠液體,有望改變傳統的衛生棉作用,甚至可以在手術室中使用。該項發明2022年12月底發表在Matter科學雜誌網站。

一般來說,吸水的材料以多孔材料和水凝膠兩種為主要類型。布和紙巾等類型的多孔性材料,優點是易於折疊和方便使用,缺點是吸水效果有限。另外,由聚合物做成的高吸水性聚合物水凝膠,優點是吸水力強,且能夠吸收本身重量100倍的水,但缺點是乾燥後會成為易碎的固體。

該篇論文的主要作者馬里蘭大學化學與生物分子工程系教授斯里尼瓦薩·拉格萬(Srinivasa Raghavan)對「每日科學」(ScienceDaily)網站表示,我們重新構想水凝膠的外觀,將紙巾和水凝膠的特性結合在一起。

每日科學在報導中提到,為了解決這個問題,科學家將兩種類型材料的優點結合一起,作成「凝膠片」,希望日常生活中也能使用這種物質。研究團隊將一個有拉鍊的袋子加入混合酸、鹼和其它水凝膠成分,讓凝膠中出現酸鹼反應,而酸鹼反應產生的二氧化碳,最終讓水凝膠形成一種多孔性的泡沫材料。

另外,他們將整袋物質放置在玻璃板中壓成薄片,並暴露在紫外光下,使這些多孔液體材料凝固。最後再將已經凝固的液體材料浸泡至酒精和甘油後取出,進行風乾作業,使凝膠片乾燥後擁有柔軟性和韌性,類似於纖維物的質地。

拉格萬教授還表示,「我們將這種簡單材料賦予了一些獨特的性質,因此這種處理過的凝膠片,在一般的環境下,能夠保持柔軟度和韌性一年,這代表它的穩定性良好。」

報導提到,這種凝膠片與市面售賣的抹布、紙巾和衛生棉在相同尺寸下進行比較,凝膠片能吸收的水量是它們的3倍左右。當研究人員將100平方公分大小的凝膠片放入0.8盎司(25毫升)的水中,凝膠片會在20秒內將水吸收完畢,且不滴水,但抹布只吸收其中60%的水,並滴出水來。

此外,凝膠片也適用於那些黏稠的液體當中。例如,血液、含糖液體和濃湯,甚至比水濃稠100萬倍的液體也能快速吸收完畢。當研究人員將100平方公分大小的凝膠片放入1.6盎司(約40毫升)的血液當中,凝膠片完全吸收,且不滴出血液,但紗布敷料只能吸收其中55%的血液,還有部分血液會流出。

這也表明凝膠片吸收液體的效果,比人們使用的紗布、衛生棉、海綿和抹布等來得更佳。另外,實驗中還發現該種凝膠片吸收液體的量,是普通凝膠片的2倍多。

拉格萬教授表示,「我們希望凝膠片除了可以吸收廚房和實驗室的溢出物,或清除手術和月經流出的污血。由於它本身具有良好柔韌性和吸水性能,讓凝膠片具有止住嚴重傷口持續流血的潛力,我們將會進一步推廣這項發明的用途。」

該團隊計劃持續優化凝膠片的特性,包括吸收性和強化東西本身的強度,並降低成本和重複使用。此外,研究人員還在尋求開發用於吸油的凝膠片。

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