本文认为水凝胶及其属性,类型,应用程序和新的研究周围。
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水凝胶是什么?
水凝胶是一种亲水性的三维网络聚合物,可以在水中膨胀。水凝胶包含一个高容量的水,结构稳定,主要是由于个人的化学或物理交联聚合物链。水凝胶具有高度的弹性因其高含水量、和亲水性组(nh2,-哦,-CONH羧基2-CONH -, -3H)为网络的亲水性。
水凝胶进行大量的相变或gel-sol相变反应到特定的物理和化学刺激(温度、电场和磁场、溶剂组成、光强度、压力)。然而,在大多数情况下,这样的构象变化是可逆的,水凝胶可以尽快恢复到其初始配置触发器是撤回。
水凝胶使用单体合成,化学交联,具体的反应条件。基于synthetization的方法,水凝胶可以归类为共聚物,semi-interpenetrating网络(semi-IPN)均聚物和互穿网络(IPN)。
均聚物只有一个单体的结构和类型,根据单体的性质和聚合过程中,他们可能有一个交联结构。单体共聚水凝胶,至少一个单体共聚水凝胶的亲水性。
类型的水凝胶
水凝胶主要分为生化水凝胶、物理水凝胶,或化学水凝胶,也可以分类基于准备,源、反应和物理性质。物理水凝胶响应变化的物理刺激,化学水凝胶利用共价键变化对刺激的回应,和生化水凝胶反应酶或生化反应。
标准水凝胶被列为pH-sensitive水凝胶,温度敏感性水凝胶,electro-sensitive水凝胶,light-responsive水凝胶。在外加电场的存在,electro-sensitive水凝胶收缩或膨胀。
当photo-responsive水凝胶被暴露在适当波长的光,他们的特征变化,由于光照造成的结构性变化中的特定官能团的聚合物骨干或侧链。温度敏感性水凝胶(thermogels)单体/聚合物水溶液加热后能形成凝胶,稍微疏水特性由于群体的存在(甲基、乙基、丙基)。
面试:制造业看起来超强水凝胶
酸性或碱性集团pH-sensitive聚合物对pH值的变化环境获得或失去质子。
水凝胶的应用
水凝胶用于控制药物输送系统(DDS)解决传统药物制剂的限制在预定的时间内交付药物在特定利率。水凝胶还发现应用组织工程人工组织更换或支持。
眼科,尤其是隐形眼镜,是一个重要的学科,使用合成水凝胶的生物应用。对若水凝胶也可以用作固定矩阵元素,为酶提供了理想的条件和其他生物分子保持活跃和功能结构。
最近的研究在水凝胶
由于其出色的固液界面,强大的电特性,和机械的灵活性,导电聚合物水凝胶为预测集成和提供巨大的承诺构成一个可行的材料开发灵活的能源存储系统平台。粘弹性水凝胶用于治疗脊髓损伤(SCI),这是一个复杂的再生医学问题。艰难的水凝胶用于组织粘合剂,组织工程,软致动器应用程序。
使用水凝胶平板电脑实际水处理解决方案
研究员教授奥伦Scherman剑桥大学开发出一种新型水凝胶,可以达到极端的压缩在高压力的情况下,可用于各种工业和生物医学设备。在一篇发表在国际期刊的分子科学,一个独特的突破研究开发Keratin-conjugated纤维蛋白原(KRT-FIB),建立新欧洲杯线上买球的角蛋白生物材料,并分析cell-biomaterial交互。欧洲杯足球竞彩
局限性和未来的范围
水凝胶的主要限制是机械强度差、难以处理和装载。水凝胶需要二级敷料材料医学应用non-adherent和有风险的水凝胶在手欧洲杯足球竞彩术中的应用。某些水凝胶是昂贵的,这限制了他们的适用范围;一些水凝胶在生物毒性问题的应用程序由于交联化学物质的存在。
未来的水凝胶在生物的范围(植入材料、组织工程和bio-printing)和环境应用程序(有害污染物去除)因其生物欧洲杯足球竞彩相容性和生物降解性。此外,导电水凝胶可用于设计和制造超级电容器利用先进的电子技术。
引用和进一步阅读
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