水凝胶是一种以水和聚合物为主要成分的柔软生物友好材料，常用于医疗贴片、喷雾和胶水等。尽管水凝胶具备粘附、伸展和保护等优良特性，但其透气性不足，长时间使用可能导致皮肤刺激，降低医疗设备的效果。现在，麻省理工学院的工程师们研发出一种新型水凝胶，既保持水分又能透气。这种新材料柔软、可伸展且坚固，内部有微小通道网络，允许空气通过，显著减少汗水积聚，适合长时间佩戴。
在实验中，志愿者佩戴了与新型透气水凝胶粘合的无线心率监测器，经过10天的规律锻炼，志愿者没有出现皮肤刺激，心率监测器的读数也保持清晰。研究结果发表在《自然》杂志上，可能推动透气绷带、化妆面膜及隐形眼镜等产品的开发。
水凝胶的90%由水构成，其余是聚合物。传统水凝胶由于其主要成分是水，难以实现良好的透气性。以往的研究尝试通过在水凝胶中打孔或添加某些聚合物来提高透气性，但这些方法要么在液体中失效，要么导致水分丧失。赵教授的团队通过相分离技术，成功研制出一种透气水凝胶。
在新设计中，研究人员将少量的硅气凝胶颗粒与传统水凝胶配方混合，这些颗粒在水中非常稳定，形成了相互连接的细小通道，允许空气流通。经过多次实验，团队确认了这种透气网络的形成，随后通过交联过程固定了这种结构。
在对志愿者进行的多次测试中，透气水凝胶在运动时保持了强信号，与传统水凝胶相比，信号波动显著减少。经过10,000次拉伸和压缩测试后，透气性保持良好，氧气渗透率下降不超过5%。
赵教授表示，这项研究为其他人制造透气多功能水凝胶提供了新思路，这种技术平台有望在多个领域得到广泛应用。