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  近日，來自香港的科學(xué)家揭示了形狀記憶聚氨酯纖維的應(yīng)力記憶行為，并利用這些纖維第一次織造出醫(yī)用壓縮襪。 

  形狀記憶材料受到形變后，在熱、光、水等外界因素的刺激下，可恢復(fù)至初始形狀，我們稱之為形狀記憶。該材料同時(shí)可以記憶應(yīng)力過程，并在受到外界刺激后恢復(fù)至初始的應(yīng)力狀態(tài)。

  聚氨酯材料在工業(yè)界的應(yīng)用已長達(dá)數(shù)十年，它具有成本低，生物相容性好，易于紡絲等優(yōu)點(diǎn)，因此可作為織造形狀記憶靜脈曲張襪的理想材料。

  由香港理工大學(xué)胡金蓮教授領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)首次在纖維水平上研究了形狀記憶材料的應(yīng)力記憶行為，相關(guān)研究成果已發(fā)表在J Mater Chem B上。該團(tuán)隊(duì)利用半結(jié)晶的聚氨酯通過熔融紡絲的方式制備了高分子纖維及薄膜，并比較了它們在不同應(yīng)力及溫度下的響應(yīng)方式，研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，應(yīng)力越大，溫度越高，材料的應(yīng)力記憶性能越強(qiáng)。

  纖維的此種應(yīng)力記憶行為意味著其在醫(yī)用壓縮襪領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用潛力。臨床實(shí)踐上，醫(yī)用壓縮襪需要維持一定水平的壓力，從而幫助靜脈血液循環(huán)，基于相關(guān)研究成果，研究人員表明此種利用形狀記憶纖維制備的壓縮襪可提供足夠的壓力。

  “許多關(guān)于材料性質(zhì)的研究常常不考慮材料的應(yīng)用領(lǐng)域，但是這項(xiàng)研究真正地展示了如何通過解決實(shí)際問題引導(dǎo)我們研究材料的基本性質(zhì)。”英國華威大學(xué)的高分子化學(xué)家David Haddleton解釋道。

  目前，尼龍常被用于制備醫(yī)用壓縮襪，其中的彈性材料是由棉紗或者聚氨酯包裹的彈力紗。其問題在于，“彈力紗的彈性可以產(chǎn)生界面壓力，但是壓力會(huì)隨著時(shí)間降低。”本項(xiàng)研究團(tuán)隊(duì)成員Harish kumar Narayana解釋道，“同時(shí)，目前的醫(yī)用壓縮襪不能進(jìn)行自動(dòng)按摩，但是對(duì)于行動(dòng)不便及小腿肌肉功能退化的老年人而言，按摩對(duì)于促進(jìn)血液循環(huán)是必需的。”

  簡單地改變溫度就可以控制這些新型醫(yī)用壓縮襪的壓力，目前，這些襪子的工作溫度在40-50 ℃之間，研究人員目前正在努力優(yōu)化，試圖將應(yīng)力記憶纖維的工作溫度調(diào)節(jié)到人體體溫。

  論文鏈接：http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2017/tb/c6tb03354g