具有特殊多孔结构的聚乙烯醇(PVA)水凝胶，除有高含水性、高弹性、化学稳定性、对小分子的透过性以及良好的生物相容性，还具有负泊松比效应的可设计性，可作为软骨、椎间盘、肌肉韧带等软组织的替代植入修复材料，应用在生物医用材料领域，缓解动脉硬化、血栓等血管疾病对人体造成的危害。虽然人们已对一些生物组织和生物材料的负泊松比效应进行了研究，但迄今为止还没有出现临床应用的生物功能拉胀材料的相关报道；在关于多孔聚乙烯醇(PVA)水凝胶出现负泊松比效应的微观结构、形态与形变机理等方面，国内外研究较少，对相关的材料体系缺乏充分的实验数据和理论依据。　　 根据本实验室已设计和制备的拉胀水凝胶的结构和性能参数，将三维多孔聚乙烯醇拉胀水凝胶微结构孔径特点与传统蜂窝结构相结合，创新性提出了一种新型(NEW)体积单元结构，分为内部无填充和有填充两种结构类型。内部无填充的结构的力学性能可通过理论公式计算得到，其结构参数可通过有限元分析软件进行分析。内部有填充的结构内部的蜂窝孔隙结构采用了三种形貌、堆列排布的微孔模型。通过建立两种结构类型的实体和有限元计算模型，施加合理的周期性边界条件，分析模型在受到集中载荷时的位移变化，计算整个密度范围内不同理论模型的泊松比变化规律。　　 通过理论分析、力学计算和上述有限元分析结果可以发现：新型(NEW)体积单元结构的有效密度和泊松比数值与可变量梯形短边长L2、梯形上夹角θ1和结构内半径R2的改变息息相关。对内部无填充的结构，无论相关结构参数L2、θ1和R2如何变化，均出现负的泊松比数值；对内部有填充的结构，整体单元出现负的泊松比数值与蜂窝胞元的胞壁厚度(t)不同的堆列形式(D)、结构参数L2、θ1和R2的变化密切相关。当胞壁厚度t小于5μm，蜂窝胞元采取方形堆列(Da-s)排布形式时，若填充圆形蜂窝胞元，则选择较大的梯形上边长l2、梯形上夹角θ1和内径R2；若填充类正六边形胞元，则选择较小的梯形上边长L2、梯形上夹角θ1和内径R2，新型(NEW)体积单元结构均可出现负泊松比数值。