皮肤具有粘弹性,其力学及摩擦学性能受皮肤水合度及环境湿度影响很大。目前商品化的仿生皮肤主要用于医学领域,大多不具有与人体皮肤相当的力学性能;也有一些仅与干燥皮肤相似,与湿润皮肤相差甚远,大大限制了其应用。
本项目研究开发了新型湿度响应人工皮肤。其技术特点为:1)多孔,吸水;2)与皮肤表面相似的粗糙度(Ra=13±2µm)及化学特性(接触角50-60º);3)与干燥及湿润皮肤相似的粘弹特性及摩擦性能;4)与皮肤相似的角质层脂质双层液晶结构;5)力学及摩擦学性能可调控;6)生物相容性好。
该人工皮肤有着良好的应用前景,包括:1)作为体外模型替代人体或动物实验,用于各种皮肤接触产品(如伤口辅料、护肤品、纺织品、体育用品、医用针头、手术线等)的前期研发,从而节省成本,避免皮肤个体差异对数据的影响;2)用于汽车碰撞实验;3)作为伤口辅料,形成微湿润环境,促进伤口愈合;形成物理屏障,结合抗菌消炎成分,防止伤口感染;吸收伤口处的分泌物;4)通过力学性能调节,制备仿生关节软骨;5)作为经皮给药载体或活性物质经皮传递测试体外皮肤模型;6)作为假体等材料的包被物或填充物,减小摩擦,降低疼痛;7)医学手术仿真训练,虚拟现实材料;10)仿生机器人等。