天然关节软骨是多孔的固、液两相材料，具有各向异性的分层结构，不同结构区域行使不同的功能。浅表层中致密的胶原纤维排列方向与关节表面平行，在软骨受到外力作用时可以限制液相的快速渗出，内部形成的静水压力分担了大部分载荷，与受力表面形成的水膜一并起到了减摩的作用。本文从天然软骨的渗透性能出发，将静电纺丝有序纤维膜与水凝胶溶液层间结合制备仿关节软骨水凝胶。探究渗透性能对承载能力和摩擦学性能的影响，以及有序纤维层赋予仿软骨水凝胶各向异性的力学性能。结果表明，纤维层的加入阻碍了液相的渗出降低了水凝胶的渗透系数。低的渗透系数和良好的溶胀性能，赋予了仿软骨水凝胶缓慢的蠕变变形，使其滑动摩擦系数降低。有序纤维层的加入使水凝胶表现出各向异性的力学性能，仿软骨水凝胶的强度和韧性提升较大，压缩模量在天然软骨的分布范围内。仿软骨水凝胶的渗透系数、良好的溶胀性与各向异性的力学性能保证了其长期处于外界反复变化载荷时正常服役的能力，因此，有望成为一种理想的关节软骨替换材料。
关键词: 多层水凝胶；渗透系数；液相承载；各向异性；减摩
 

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