سونيكيشن هو تقنية فعالة للغاية وموثوق بها وبسيطة لإعداد الهيدروجيلات عالية الأداء. هذه الهيدروجيلات توفر خصائص المواد الممتازة مثل قدرات الاستيعاب، اللزوجة، القوة الميكانيكية، معامل الضغط، وظائف الشفاء الذاتي.

البلمرة بالموجات فوق الصوتية والتشتت لإنتاج هيدروجيل

الهيدروجيل هي الشبكات المائية، ثلاثية الأبعاد البوليمرية التي هي قادرة على استيعاب كميات كبيرة من الماء أو السوائل. الهيدروجيلز تظهر قدرة تورم غير عادية. وتشمل كتل البناء الشائعة للهيدروجيل الكحول، جلايكول البولي إيثيلين، بولي أكريلات الصوديوم، بوليمرات الأكريلات، الكربوهيدرات، السكريات أو البوليبتيدات مع عدد كبير من المجموعات المائية، والبروتينات الطبيعية مثل الكولاجين والجيلاتين والفيبرين.
ما يسمى الهيدروجيل الهجين تتكون من مختلف المواد الكيميائية، وظيفيا، ومورفولوجية متميزة، مثل البروتينات، الببتيدات، أو نانو/ microstructures.
تشتت الموجات فوق الصوتية يستخدم على نطاق واسع كتقنية عالية الكفاءة وموثوق بها لتجانس المواد النانوية مثل نانوتيوب الكربون (CNTs، MWCNTs، SWCNTs)، السليلوز نانو بلورات، الألياف النانوية الكيتين، ثاني أكسيد التيتانيوم، الجسيمات النانوية الفضية، البروتينات وغيرها من ميكرون أو نانوكستروكات في مصفوفة البوليمرية من الهيدروجيل. وهذا يجعل صوتنة أداة رئيسية لإنتاج الهيدروجيل عالية الأداء مع الصفات غير عادية.

ما يظهر البحث – إعداد الهيدروجيل بالموجات فوق الصوتية

أولا، ultrasonication يعزز البلمرة والتفاعلات عبر ربط خلال تشكيل هيدروجيل.
ثانيا، وقد ثبت ultrasonication كما موثوق بها وفعالة تقنية التشتت لإنتاج الهيدروجيلات وhyycomposite الهيدروجيل.

بالموجات فوق الصوتية عبر الربط والبليمرة من الهيدروجيلس

Ultrasonication يساعد على تشكيل الشبكات البوليمرية خلال تخليق الهيدروجيل عن طريق جيل الجذور الحرة. موجات الموجات فوق الصوتية المكثفة تولد التجويف الصوتي الذي يسبب قوى القص العالية والتشكيل الجزيئي والجذور الحرة.

كاس وآخرون (2010) أعدت عدة "تم إعداد هيدروجيلات الاكريليك عن طريق البلمرة بالموجات فوق الصوتية من مونومرات المياه القابلة للذوبان و macromonomers. تم استخدام الموجات فوق الصوتية لإنشاء الجذور في الوليات أحادية اللزجة مائي باستخدام الإضافات الجلسرين، السوربيتول أو الجلوكوز في نظام مفتوح في 37 درجة مئوية. كانت المواد المضافة القابلة للذوبان في الماء ضرورية لإنتاج الهيدروجيل، الجلسرين كونها الأكثر فعالية. تم إعداد الهيدروجيل من مونومر 2-هيدروكسي إيثيل ميتيكاريل، بولي (اثيلين جلايكول) ديماثاكريلات، ديكستران ميثاكريلات، حمض الأكريليك / الإثيلين جلايكول ديميتاكريلات والأكريلاميد/البيس-أكريلاميد". [كاس وآخرون 2010] تم العثور على تطبيق الموجات فوق الصوتية باستخدام مسبار ultrasonicator أن يكون وسيلة فعالة للبلمرة من مونومرات الفينيل القابلة للذوبان في الماء والإعداد اللاحقة من الهيدروجيلس. البلمرة التي بدأت بالموجات فوق الصوتية تحدث بسرعة في غياب البادئ الكيميائية.

اقرأ المزيد عن التوليف بالموجات فوق الصوتية للهلاميات المائية النانوية والهلام النانوي!

Ultrasonication متوافق مع جميع أنواع البوليمرات والبوليمرات الحيوية ويسمح لتعزيز الهيدروجيلس الهجينة مع نانو--منظم المواد مثل الجسيمات النانوية، البلورات النانوية أو الألياف النانوية. تعزيز الهيدروجيل مع المواد النانوية المختلفة يسمح لتعديل والسيطرة على الخصائص الفيزيائية الكيميائية والروائية الميكانيكية من الهيدروجيلات النانوية، منذ microstructures هي العامل الرئيسي لخصائص المواد التي تم الحصول عليها.

تصنيع بولي (الاكريلاميد-co-itaconic حمض) – MWCNT هيدروجيل باستخدام سونيكيشن

نجح محمدينجادا وآخرون (2018) في إنتاج مركب هيدروجيل فائق الاحتياز يحتوي على بولي (حمض الأكريلاميد-co-itaconic) والأنابيب النانوية الكربونية متعددة الجدران (MWCNTs). تم تنفيذ Ultrasonication مع جهاز الموجات فوق الصوتية Hielscher UP200S. وازداد استقرار الهيدروجيل مع زيادة نسب الأمهات والأمهات، التي يمكن أن تعزى إلى الطبيعة الذّعورية لثنـاء الـ MWCNTs، فضلا عن زيادة كثافة الارتصال المتقاطع. كما زيدت قدرة الاحتفاظ بالماء في الهيدروجيل P(AAm-co-IA) في وجود MWCNT (10 wt٪). في هذه الدراسة، تم تصنيف آثار ultrasonication متفوقة في ما يتعلق بتوزيع موحد من الأنابيب النانوية الكربون على سطح البوليمر. وكانت MWCNTs سليمة دون أي انقطاع في هيكل البوليمر. بالإضافة إلى ذلك، زادت قوة النانو التي تم الحصول عليها وقدرتها على الاحتفاظ بالماء وامتصاص المواد القابلة للذوبان الأخرى مثل Pb (II). سونيكيشن كسر البادئ وتفرقت MWCNTs كما حشو ممتاز في سلاسل البوليمر تحت درجة حرارة متزايدة.
ويخلص الباحثون إلى أن "ظروف التفاعل هذه لا يمكن تحقيقها من خلال الطرق التقليدية، ولا يمكن تحقيق تجانس الجسيمات وحسن تشتتها في المضيف. وبالإضافة إلى ذلك، عملية sonication فصل الجسيمات النانوية في جسيم واحد، في حين أن التحريك لا يمكن أن تفعل ذلك. آلية أخرى للحد من حجم هو تأثير الموجات الصوتية القوية على الروابط الثانوية مثل الترابط الهيدروجين الذي هذا التشعيع يكسر H-الترابط من الجسيمات، وبعد ذلك، ينأى الجسيمات المجمعة وزيادة عدد المجموعات الامتزازية الحرة مثل -OH وإمكانية الوصول. وهكذا، وهذا يحدث المهم يجعل عملية sonication كوسيلة متفوقة على الآخرين مثل التحريك المغناطيسي المطبقة في الأدب. [محمد نيزداده وآخرون، 2018]

الموجات فوق الصوتية عالية الأداء لتوليف هيدروجيل

Hielscher الفوق صوتيات بتصنيع معدات الموجات فوق الصوتية عالية الأداء لتركيب الهيدروجيلس. من R صغيرة ومتوسطة الحجم&د والموجات فوق الصوتية التجريبية إلى النظم الصناعية لتصنيع هيدروجيل التجارية في وضع مستمر، Hielscher الفوق صوتيات لديه متطلبات العملية الخاصة بك تغطيتها.
يمكن أن توفر الموجات فوق الصوتية الصناعية الصف السعة العالية جداً، والتي تسمح لتفاعلات الربط المتبادل والبليمرة وموثوق بها والتشتت الموحد لجزيئات النانو. يمكن تشغيل السعات التي تصل إلى 200μm بسهولة في عملية 24/7/365. للحصول على السعات أعلى، sonotrodes الموجات فوق الصوتية المخصصة المتاحة.

اطلب منا اليوم معلومات تقنية إضافية، والتسعير، واقتباس غير ملتزم. موظفينا ذوي الخبرة منذ فترة طويلة سعداء لاستشارة لك!
الجدول أدناه يعطيك مؤشرا على قدرة المعالجة التقريبية لultrasonicators لدينا: