Гидрогели и районы использования

 Полимеры представляют собой соединения с длинной цепью и высокой молекулярной массой, которые приводят к образованию более или менее идентичных или разных атомных групп более или менее регулярно с химическими связями. Если полимер, состоящий из идентичных мономерных звеньев, он называется гомополимером,
и когда два разных типа мономеров соединяются в одной и той же полимерной цепи, полимер называют сополимером. Основными гидрогелями являются гидрофильные сополимеры или гомополимеры.

Гидрогели представляют собой полимеры, которые содержат большое количество гидрофильных групп, которые не растворяются при оставлении в водных средах и обладают свойствами набухания, удерживая большое количество воды. Их также называют гидрофильными полимерами из-за их водоподобных свойств. Гидрогели имеют функциональные группы, такие как -SO3H, -COOH, -CONH2, -OH и -NH2, которые обеспечивают гидрофильный характер полимерных цепей в их сетях.

Благодаря этим группам сшитый полимер начинает набухать из-за увеличения объема воды и массы из-за связанной воды. Группы, любящие воду в сшитом полимере, образуют больше объема.

Гидрогели с высокой способностью удерживать воду в конструкциях также очень похожи на живые ткани, поскольку они имеют мягкую и гибкую структуру.

Ученые разработали новый материал для использования в офтальмологии, и из него они были первым гидрогелем, синтезированным сополимеризацией HEMA (2-гидроксиэтилметакрилат) и EDMA (этилендиметакрилатом) в начале 1950-х годов. В эти годы были подготовлены первые мягкие контактные линзы на основе гидрогеля.

Исследования по биосовместимости гидрогелей были проведены в 1960-х годах. Синтез гидрогеля был начат для медицинских применений, и он также использовался для удаления послеоперационных рубцов. Гидрогели заняли важное место в нашей жизни с работой, проделанной в разных областях в прошедшие годы.

Гидрогели можно классифицировать по разным видам

          Согласно методу подготовки

  • Гомополимерные гидрогели
  • Сополимерные гидрогели
  • Несколько полимерных гидрогелей
  • IPN (взаимопроникающие сети) гидрогели

         Согласно боковым группам

  • Нейтральные (неионные) гидрогели
  • Ионические гидрогели

          Согласно физическим структурам

  •  Аморфные гидрогели
  •  Полукристаллические гидрогели
  •  Водородные гидрогели

         В соответствии с состоянием сшивания

  •  Физические скрещенные гидрогели
  •  Химические сшитые гидрогели

         Согласно источникам

  • Природные гидрогели
  • Синтетические гидрогели

          По содержанию воды

  • Низкоуглеродистые (20-50%) гидрогели
  • Средние порошкообразные (50-90%) гидрогели
  • Высоколегированные (90-99,5%) гидрогели
  • Суперабсорбирующие (> 99,5%) гидрогели

         Согласно химической стабильности

  •  Биоразлагаемые гидрогели
  • Небиодеградируемые гидрогели                                                                                                                         

Области применения

В зависимости от этих классификаций, области использования гидрогелей также различаются. Например, гидрогели проявляют набухание или усадку в зависимости от окружающей  среды, такие как рН, температура, ионная сила и электрическое поле. Эти свойства позволяют использовать их в качестве искусственных датчиков в биомедицинских полях.

Тот факт, что объемы гидрогелей слишком сильно изменяются при незначительном изменении внешних воздействий, заставляет их стать материалом, используемым в технологии. Текстура резины и отличная биосовместимость, напоминающая живые ткани, делают гидрогели привлекательными для многих областей. Гидрогели - это устройства, которые диагностируются,

обработанные и имплантированные в биомедицинское поле, используются в качестве сверхабсорбирующих полимеров при очистке сточных вод с улавливанием ионов тяжелых металлов и органических загрязнителей в окружающей среде. Гидрогели также широко используются в таких областях, как биотехнология, биоинженерия, фармация, сельское хозяйство, ветеринария, пищевая промышленность, телекоммуникации.

Гидрогели  используются в:

  • Системы с контролируемым выпуском,
  • Конструкция искусственных органов
  • Контактные линзы
  • Системы остановки ферментов
  • биодатчик
  • Косметика
  • Как добавка в пищевой промышленности
  • Искусственная роговица
  • Магнитное разделение
  • Лечение заболеваний костей
  • Во многих применениях, таких как синтетический хрящ и тому подобное
  • Очистка воды
  • Удаление красителей из тяжелых металлов
  • Приложения для обмена ионом
  • Он также эффективно используется в таких областях, как контролируемый выброс удобрений и пестицидов

Как можно заметит гидрогели используются практически повсеместно,но ученые продолжают эксперименты с поиском других областей их использования.


наукаапвот50-50интересноежизнь
247
2.452 GOLOS
0
В избранное
YuriyPtashinskiy
Все ,что вы хотели знать из мира науки
247
0

Зарегистрируйтесь, чтобы проголосовать за пост или написать комментарий

Авторы получают вознаграждение, когда пользователи голосуют за их посты. Голосующие читатели также получают вознаграждение за свои голоса.

Зарегистрироваться
Комментарии (2)
Сортировать по:
Сначала старые