ხელსაყრელი ჰიდროგელის წარმოება ულტრასონიკაციის საშუალებით

Sonication არის მაღალეფექტური ჰიდროგელების მომზადების ეფექტური, საიმედო და მარტივი ტექნიკა. ეს ჰიდროგელები გვთავაზობენ მატერიალურ შესანიშნავ თვისებებს, როგორიცაა შთანთქმის შესაძლებლობები, ვისკოელასტიურობა, მექანიკური სიძლიერე, კომპრესიის მოდული და თვითგანკურნებადი ფუნქციები.

ულტრაბგერითი პოლიმერიზაცია და დისპერსია ჰიდროგელის წარმოებისთვის

ჰიდროგელები არის ჰიდროფილური, სამგანზომილებიანი პოლიმერული ქსელები, რომლებსაც შეუძლიათ დიდი რაოდენობით წყლის ან სითხის ათვისება. ჰიდროგელები გამოხატავს შეშუპების არაჩვეულებრივ შესაძლებლობას. ჰიდრაგლების საერთო საშენი ბლოკებია პოლივინილის სპირტი, პოლიეთილენგლიკოლი, ნატრიუმის პოლიაკრილატი, აკრილის პოლიმერები, კარბომერები, პოლისაქარიდები ან პოლიპეპტიდები, რომელთა დიდი რაოდენობით ჰიდროფილური ჯგუფებია და ბუნებრივი ცილები, როგორიცაა კოლაგენი, ჟელატინი და ფიბრინი.
ე.წ. ჰიბრიდული ჰიდროგელები შედგება სხვადასხვა ქიმიურად, ფუნქციურად და მორფოლოგიურად განსხვავებული მასალებისაგან, როგორიცაა ცილები, პეპტიდები ან ნანო / მიკროსტრუქტურები.
ულტრაბგერითი დისპერსია ფართოდ გამოიყენება, როგორც მაღალეფექტური და საიმედო ტექნიკა ისეთი ნანო მასალების ჰომოგენიზაციისთვის, როგორიცაა ნახშირბადის ნანომილები (CNT, MWCNTs, SWCNTs), ცელულოზის ნანოკრისტალები, ქიტინის ნანოფიბრაციები, ტიტანის დიოქსიდი, ვერცხლის ნანონაწილაკები, ცილები და სხვა მიკრონანსტრუქტურები. ჰიდროგელების პოლიმერულ მატრიცაში. ეს ხდის სონიფიკაციას მთავარ ინსტრუმენტს არაჩვეულებრივი თვისებების მქონე მაღალი ხარისხის ჰიდროგელებისთვის.

რას აჩვენებს კვლევა – ულტრაბგერითი ჰიდროგელის მომზადება

პირველი, ულტრასონიფიკაცია ხელს უწყობს პოლიმერიზაციას და ჯვარედინი კავშირის რეაქციებს ჰიდროგელის წარმოქმნის დროს.
მეორეც, ულტრასონიკაცია დადასტურებულია, როგორც საიმედო და ეფექტური დისპერსიული ტექნიკა ჰიდროგელებისა და ნანოკომპოზიტური ჰიდროგელების წარმოებისთვის.

ჰიდროგელების ულტრაბგერითი ჯვარედინი კავშირი და პოლიმერიზაცია

ულტრასონიკაცია ხელს უწყობს პოლიმერული ქსელების ფორმირებას ჰიდროგელის სინთეზის დროს თავისუფალი რადიკალების წარმოქმნით. ინტენსიური ულტრაბგერითი ტალღები წარმოქმნიან აკუსტიკურ კავიტაციას, რაც იწვევს მაღვიძარა ძალებს, მოლეკულურ ძირებს და თავისუფალი რადიკალების წარმოქმნას.

კასი და სხვები. (2010) მომზადდა რამდენიმე ”აკრილის ჰიდროგელი მომზადდა წყალში ხსნადი მონომერების და მაკრონომერების ულტრაბგერითი პოლიმერიზაციის გზით. ულტრაბგერითი იქნა გამოყენებული ინიცირებული რადიკალების შესაქმნელად ბლანტი წყალმცენარეების ხსნარებში, გლიცერინის, სორბიტოლის ან გლუკოზის დანამატების გამოყენებით, ღია სისტემაში 37 ° C ტემპერატურაზე. წყალში ხსნადი დანამატები აუცილებელი იყო ჰიდროგელის წარმოებისთვის, გლიცეროლი ყველაზე ეფექტურია. ჰიდროგელები მომზადდა მონომერების 2-ჰიდროქსიეთილ მეტაკრილატის, პოლი (ეთილენგლიკოლის) დიმეტაკრილატის, დექსტრან მეტაკრილატის, აკრილის მჟავას / ეთილენგლიკოლის დიმეტაკრილატისა და აკრილამიდის / ბის-აკრილამიდისგან. ” [კასი და სხვები. 2010] აღმოჩნდა, რომ ულტრაბგერითი პროგრამა ზონდის ულტრაბგერითი საშუალების გამოყენებით აღმოჩნდა ეფექტური მეთოდი წყალში ხსნადი ვინილის მონომერების პოლიმერიზაციისა და ჰიდროგელების შემდგომი მომზადებისთვის. ულტრაბგერით დაწყებული პოლიმერიზაცია სწრაფად ხდება ქიმიური ინიციატორის არარსებობის შემთხვევაში.

წაიკითხეთ მეტი ნანოკომპოზიტური ჰიდროგელების და ნანოგელების ულტრაბგერითი სინთეზის შესახებ!

ულტრასონიკაცია თავსებადია ყველა სახის პოლიმერებთან და ბიოპოლიმერებთან და საშუალებას გაძლევთ გააძლიეროთ ჰიბრიდული ჰიდროგელები ნანო სტრუქტურირებული მასალებით, როგორიცაა ნანონაწილაკები, ნანოკრისტალები ან ნანობლონები. ჰიდროგელების გამაგრება სხვადასხვა ნანომასალებით საშუალებას იძლევა შეცვალონ და გააკონტროლონ ნანოკომპოზიტის ჰიდროგელზების ფიზიკურ-ქიმიური და რეომექანიკური თვისებები, ვინაიდან მიკროსტრუქტურები მიღებულია მატერიალური თვისებების ძირითადი ფაქტორია.

პოლი (აკრილამიდი-კო-იტაკონის მჟავა) დამზადება – MWCNT Hydrogel გამოყენებით Sonication

მოჰამდინეჟადა და სხვები. (2018) წარმატებით წარმოიქმნა სუპერსორბორენტული ჰიდროგელური კომპოზიტი, რომელიც შეიცავს პოლი (აკრილამიდი – კო – იტაკონის მჟავას) და მრავალკედლიანი ნახშირბადის ნანომილაკები (MWCNT). ულტრასონიკაცია ჩატარდა Hielscher ულტრაბგერითი მოწყობილობით UP200S.ჰიდროგელის სტაბილურობა გაიზარდა MWCNT– ის კოეფიციენტების გაზრდით, რაც შეიძლება მიეკუთვნოს MWCNT– ების ჰიდროფობიურ ხასიათს და ასევე ჯვარედინ ბმულების სიმკვრივის ზრდას. წყლის შეკავების მოცულობა (WRC) P (AAm-co-IA) ჰიდროგელი ასევე გაიზარდა MWCNT თანდასწრებით (10% ვტ%). ამ კვლევაში ულტრასონიკაციის ეფექტები შეფასდა უფრო მაღლა, რაც შეეხება ნახშირბადის ნანომილაკების ერთგვაროვან განაწილებას პოლიმერის ზედაპირზე. MWCNT იყო ხელუხლებელი, პოლიმერული სტრუქტურის შეფერხების გარეშე. გარდა ამისა, გაიზარდა მიღებული ნანოკომპოზიტის სიმტკიცე და მისი წყლის შეკავების უნარი და გაიზარდა სხვა ხსნადი მასალები, როგორიცაა Pb (II). Sonication- მა გატეხა ინიციატორი და დაარბია MWCNTs, როგორც შესანიშნავი შემავსებელი პოლიმერულ ჯაჭვებში მზარდი ტემპერატურის პირობებში.
მკვლევარებმა დაასკვნეს, რომ ამ ”რეაქციის პირობების მიღწევა შეუძლებელია ჩვეულებრივი მეთოდებით, ხოლო მასპინძლებში ნაწილაკების ჰომოგენურობისა და კარგი დისპერსიის მიღწევა შეუძლებელია. გარდა ამისა, სონიფიკაციის მეთოდით ნანონაწილაკები ცალკე ნაწილაკებად არის გამოყოფილი, ხოლო აღვივებს ეს არ შეუძლია. ზომის შემცირების კიდევ ერთი მექანიზმი არის ძლიერი აკუსტიკური ტალღების გავლენა საშუალო ობლიგაციებზე, როგორიცაა წყალბადის კავშირი, რომელიც ამ დასხივებით არღვევს ნაწილაკების H- კავშირს, ხოლო შემდგომ, აგრეგირებული ნაწილაკების დისოცირებას ახდენს და ზრდის თავისუფალი ადსორბციული ჯგუფების რაოდენობას, როგორიცაა - OH და ხელმისაწვდომობა. ამრიგად, ეს მნიშვნელოვანი მოვლენა აიძულებს sonication პროცესს, როგორც სხვა მაღალ მეთოდს, ვიდრე მაგნიტური აღვივებს ლიტერატურაში. ” [მაჰმადინეჟადა და სხვები, 2018]

ჰიდროგელის სინთეზის მაღალი ეფექტურობის ულტრაბგერითი საშუალებები

Hielscher Ultrasonics აწარმოებს მაღალი ხარისხის ულტრაბგერით აღჭურვილობას ჰიდროგელების სინთეზისთვის. მცირე და საშუალო ზომის R- დან&უწყვეტი რეჟიმში კომერციული ჰიდროგელის წარმოების სამრეწველო სისტემების D და პილოტი ულტრაბგერითი საშუალებებით, Hielscher Ultrasonics– ს დაფარავს თქვენი პროცესის მოთხოვნები.
ინდუსტრიული კლასის ულტრასონიკატორებს შეუძლიათ ძალიან მაღალი ამპლიტუდის მიწოდება, რაც საშუალებას იძლევა საიმედო ჯვარედინი კავშირისა და პოლიმერიზაციის რეაქციები და ნანოს ნაწილაკების ერთგვაროვანი დისპერსია. ამპლიტუდები 200 მკმ-მდე მარტივად განუწყვეტლივ შესაძლებელია 24/7/365 ოპერაციის დროს. კიდევ უფრო მაღალი ამპლიტუდისთვის, შესაძლებელია მორგებული ულტრაბგერითი სონოტროდები.

მოგვმართეთ დღეს დამატებითი ტექნიკური ინფორმაციის, ფასების და არაკომერციული ფასების შესახებ. ჩვენი დიდი ხნის გამოცდილი პერსონალი სიამოვნებით გიწევს კონსულტაცია!
ქვემოთ მოყვანილი ცხრილი გაძლევთ ჩვენს ულტრასონისტების სავარაუდო დამუშავების შესაძლებლობებს: