超软弹性体是由交联的洗瓶刷形的聚合物构成；它只包含交联(红色链)，没有缠结。

(图片来源:哈佛大学Li-Heng Cai)。

医疗植入物模拟人体组织的柔软性，通过混合如油一样具有长链硅酮聚合物的液体来制备湿软凝胶。虽然在这些年，植入物质量已大幅提高，但仍有液体泄漏的可能，这将是令人痛苦的，有时也是危险的。

目前，哈佛大学物理学和应用物理教授David Weitz领导的聚合物物理和化学学家团队与生物工程研究所的助理教研人员，已经开发了一种方法来制备超软干硅酮橡胶。这种新橡胶具有可匹配多种生物组织的可调整柔软性的特性，为生物医学研究工程领域提供新的机遇。该材料的相关描述被发表最近的《Advanced Materials》期刊中。

“传统的弹性体因其制备方法导致的内在刚性，”哈佛大学博士后兼论文主要作者Li-Heng Cai解释道。“聚合物网络中的链很长，缠绕在一起类似于灯丝缠绕成节的圣诞灯。这些固定的缠结导致传统弹性体的内在柔软性下限。”

为了制造柔软弹性体，该团队需要消除缠结。为了做到这一点，他们开发了一种新型聚合物，更饱和饱合且更不易缠绕的线性聚合物。该聚合物，绰号为洗瓶刷，通过混合三种类型的商用线性硅酮聚合物，很容易合成。

“通常这样的洗瓶刷形分子需要复杂的化学合成，”现阿姆斯特丹大学博士后研究员兼作者Thomas Kodger说。“但我们发现一个非常简单的策略，通过精心设计化学过程。制备软弹性体的方法与商业出售的硅胶管一样容易。”

通过调整交联聚合物数量，弹性体的柔软度可精确控制，让它们可模仿从柔软的脑组织到具有相对刚度的细胞。“如果没有交联，所有的洗瓶刷形分子是可移动的，材料像粘性液体一样流动，比如蜂蜜，”Cai说。“添加的交叉连接使洗瓶刷形分子相连，并使液体凝固，增加材料刚度。”

除了控制柔软性，该小组还发现一种方法来单独控制弹性体的类液体行为。“为了使传统的弹性体更软，需要在液体中膨胀，”北卡罗莱纳大学教堂山分校化学教授兼论文作者Michael Rubinstein说。“但现在，我们可以调整洗瓶刷上毛状聚合物分子的长度来调整软弹性体的类液体行为，无需肿胀，允许我们做出这些无粘着力的超软弹性体。”

这些特性使该材料不仅适合如植入体的医疗设备，也适用于如化妆品的商业产品。“分别独立控制软弹性体的柔软性和类液状物行为，也将使我们能够回答在生物医学研究中的基本问题，”Weitz说。“例如，干细胞分化不仅取决于与它们接触材料的柔软性，但最近的研究表明，它也受到液状物材料的类液体程度影响。这一发现将提供全新的材料来研究在软基体上的细胞行为”。

新材料在线编译整理——翻译：Grubby     校正：摩天轮