水凝膠材料其特性表現下列敘述何者錯誤？

本題考點

水凝膠（hydrogel）隱形眼鏡材質的機械性質，包括彈性模數、脫水後的變化與黏彈性。

正解理由

機轉鏈：水凝膠是親水性高分子交聯成的網狀結構，網孔中保有大量水分 → 水分像塑化劑一樣讓高分子鏈容易滑動 → 材料在水合狀態下柔軟、容易形變 → 彈性模數（材料抵抗形變的剛性）低。硬式隱形眼鏡（PMMA 或硬式透氧材質）幾乎不含水，高分子鏈排列緊密、剛性高，彈性模數遠高於水凝膠。(A) 前半說水凝膠柔軟有彈性是對的，後半卻說其彈性模數「較硬式隱形眼鏡高」，方向剛好相反，故選 A。

逐項排除

1. (A)

   錯誤：柔軟有彈性這一半正確，但彈性模數應是「較硬式隱形眼鏡低」；模數愈低愈軟，這正是軟式鏡片能貼合角膜、配戴舒適的原因。

2. (B)

   正確：軟式鏡片在水合狀態下的模數落在選項所述 0.2~1.5 MPa 的範圍內；傳統水凝膠較軟、位在範圍較低的一端，矽水凝膠一般較硬、位在較高的一端。

3. (C)

   正確：脫水後網狀結構中的水分流失，高分子鏈失去滑動空間，材料回到乾燥的乾凝膠（xerogel）狀態，變得較未脫水前硬且脆，容易破裂。

4. (D)

   正確：水凝膠兼具黏性與彈性：施加應力時形變會隨時間逐漸增加（潛變），應力移除後再慢慢恢復原狀，因為高分子鏈與水分子重新排列都需要時間。

記憶點