韧性凝胶弹球在生物传感、药物输送、组织工程等领域具有潜在应用价值。微流控液滴技术具有耗样少、通量高、速度快以及无交叉污染等独特优点,是制备韧性凝胶弹球的理想方法之一。本论文首先对微流控液滴技术制备尺寸可控、稳定的液滴进行了探索,然后利用微流控液滴技术制备韧性凝胶弹球,并对韧性凝胶弹球的机械性能进行了系统的研究,主要内容如下:一、利用微流控液滴技术制备尺寸可控、稳定的液滴。以分散有聚四氟乙烯(PTFE)颗粒(1μm)的油为连续相,以水为分散相,将它们分别通入十字型微流控芯片的进口管道中,制备PTFE颗粒稳定的油包水液滴。通过改变油的种类、PTFE颗粒的用量、油相和水相的流速比,调控液滴的尺寸及稳定性。结果表明,当以FC-40氟化液为油相,PTFE颗粒在氟化液中的质量分数为0.75%,油水流速比为10:1时,制得的液滴较稳定,且尺寸均一(直径约400μm)。该方法制备的液滴稳定性好、尺寸可调、毒性低,可用于蛋白质结晶、细胞培养等方面的研究。二、利用微流控技术制备韧性凝胶弹球。首先利用由PTFE管道组装成的液滴产生装置来制备海藻酸盐-丙烯酰胺预凝胶液滴,然后同时置于245 nm紫外光下照射和80℃下加热2 h,预凝胶液滴中的丙烯酰胺凝胶网络聚合,最后将交联的凝胶液滴浸泡于钙离子溶液和三价铁离子溶液中,海藻酸盐网络发生交联,制得韧性凝胶弹球。为了防止预凝胶提前交联,通过在冰浴下制备预凝胶混合液及预凝胶液滴,获得了稳定的、直径为1000μm的预凝胶液滴。此外,通过调控凝胶液滴在钙离子溶液中的浸泡时间,可使韧性凝胶弹球的直径从1000μm降至875μm。该方法具有设备简易、操作简单等优点,为韧性凝胶弹球的制备提供了一个新的思路。三、韧性凝胶弹球弹性性能的研究。通过观察韧性凝胶弹球从1 cm的高度处自由落下并撞击疏水性基底(接触角≥150°)后的回弹行为,来研究韧性凝胶弹球的弹性性能。结果表明,没有浸泡过钙离子溶液和三价铁离子溶液的韧性凝胶弹球不具备回弹性,而经过钙离子和三价铁离子溶液浸泡的韧性凝胶弹球可连续回弹八次。此外,钙离子溶液的浓度以及浸泡时间对韧性凝胶弹球的回弹次数没有影响,恢复系数(后一次与前一次回弹高度之比的平方根)在0.7至0.9之间。可见,钙离子和三价铁离子溶液浸泡的韧性凝胶弹球具有良好的弹性性能,有望用于蛋白质晶体的保护、机械设备和人体组织的撞击防护等。