Virdeeler Hydrogel Produktioun iwwer Ultrasonikatioun

Sonication ass eng héich effizient, zouverléisseg an einfach Technik fir d'Virbereedung vu performante Hydrogel. Dës Hydrogele bidden exzellent Materialseigenschaften wéi Absorptiounskapazitéiten, Viskoelastizitéit, mechanesch Kraaft, Kompressionsmodul a Selbstheilungsfunktionalitéiten.

Ultraschall Polymeriséierung an Dispersioun fir Hydrogel Produktioun

Hydrogele si hydrophile, dreidimensional polymere Netzwierker déi fäeg si grouss Quantitéiten u Waasser oder Flëssegkeet opzehuelen. Hydrogels weisen eng aussergewéinlech Schwellkapazitéit aus. Gemeinsam Bausteng vun Hydrgelen enthalen Polyvinylalkohol, Polyethylenglycol, Natriumpolyacrylat, Acrylatpolymeren, Carbomer, Polysacchariden oder Polypeptide mat enger héijer Zuel vu hydrophile Gruppen, an natierlech Proteine wéi Kollagen, Gelatin a Fibrin.
Sougenannte Hybrid-Hydrogel bestinn aus verschiddene chemesch, funktionell a morphologesch ënnerschiddlech Materialien, wéi Proteine, Peptiden oder Nano- / Mikrostrukturen.
Ultraschalldispersioun gëtt wäit verbreet als héich effizient an zouverléisseg Technik fir Nano-Materialien wéi Kuelennanotuben (CNTs, MWCNTs, SWCNTs), Cellulose Nano-Kristalle, Chitin-Nanofiber, Titandioxid, Sëlwer-Nanopartikelen, Proteinen an aner Mikron- oder Nanostrukturen ze homogeniséieren. an d'polymer Matrix vu Waasserstoff. Dëst mécht d'Opléisung zu engem Haaptinstrument fir performant Hydrogele mat aussergewéinleche Qualitéiten ze produzéieren.

Wat Fuerschung Weist – Ultraschall Hydrogel Virbereedung

Als éischt fördert Ultraschall Polymeriséierung a Verknëppungsreaktiounen wärend der Hydrogelbildung.
Zweetens, Ultraschallung gouf als zouverléisseg an effektiv Dispersiounstechnik fir d'Produktioun vu Waasserstoff an Nanokomposit Hydrogel bewisen.

Ultraschall Vernetzung a Polymeriséierung vun Hydrogelen

Ultrasonikatioun hëlleft d'Bildung vu polymeren Netzwierker während der Hydrogel Synthese iwwer fräi Radikal Generatioun. Intens Ultraschallwellen generéieren akustesch Kavitation déi Héichschéierkräften, molekulare Schéier a fräi Radikalbildung verursaachen.

Cass et al. (2010) bereet e puer "Acrylhydrogeele virbereet iwwer Ultraschallpolymeriséierung vu waasslösleche Monomer a Makromonomer. Ultraschall gouf benotzt fir Radikale a viskose wässerleche Monomerléisungen ze kreéieren mat den Zousätz Glycerol, Sorbitol oder Glukos an engem oppene System bei 37 ° C. Déi waasslöslech Additive ware wesentlech fir d'Hydrogelproduktioun, Glycerol ass deen effektivsten. Hydrogele goufe vun de Monomeren 2-Hydroxyethylmethacrylat, Poly (Ethylenglycol) Dimethacrylat, Dextranmethacrylat, Acrylsäure / Ethylenglycoldimethacrylat an Acrylamid / Bis-Acrylamid virbereet. " [Cass et al. 2010] Ultraschall-Uwendung mat engem Sonde-Ultraschall gouf als effektiv Method fir d'Polymeriséierung vu waasslösleche Vinylmonomerer an der anschliessender Virbereedung vun Hydrogeler fonnt. D'Ultraschall initiéiert Polymeriséierung trëfft séier beim Fehlen vun engem chemeschen Initiator.

Liest méi iwwer Ultraschallsynthese vun Nanokomposit Hydrogelen an Nanogelen!

Ultrasonikatioun ass kompatibel mat allen Zorten vu Polymeren a Biopolymeren an erlaabt et Hybrid Hydrogel mat Nano-strukturéierte Materialien wéi Nanopartikelen, Nanokristalle oder Nanofaser ze verstäerken. Verstäerkung vu Waasserstoffe mat verschiddenen Nanomaterialien erlaabt et physesch-chemesch an rheo-mechanesch Eegeschafte vun Nanokomposit Hydrogelen z'änneren an ze kontrolléieren, well d'Mikrostrukture sinn de Schlësselfaktor fir déi kritt materiell Eegeschafte.

Fabrikatioun vu Poly (Acrylamid-Co-Itakonsäure) – MWCNT Hydrogel mat Sonication

Mohammadinezhada et al. (2018) huet erfollegräich en Superabsorbent Hydrogel Komposit produzéiert mat Poly (Acrylamid-Co-Itakonsäure) a villwandege Kuelestoff-Nanoröhren (MWCNTs). Ultrasonikatioun gouf mam Hielscher Ultraschall-Apparat gemaach UP200SD'Stabilitéit vum Hydrogel erhéicht mat erhéijen MWCNTs-Verhältnisser, wat kéint der hydrophobe Natur vun de MWCNTs souwéi der Erhéijung vun der Crosslinker Dicht zougeschriwwe ginn. D'Waasserretentiounskapazitéit (WRC) vum P (AAm-co-IA) Hydrogel gouf och an der Präsenz vum MWCNT (10 Gew.%) Erhéicht. An dëser Studie goufen d'Effekter vun der Ultraschall besser ausgezeechent wat d'uniform Verdeelung vun de Kuelestoff-Nanotuben op der Polymeroberfläch ugeet. D'MWCNTs ware intakt ouni Ënnerbriechung an der Polymerstruktur. Zousätzlech gouf d'Kraaft vum erhielten Nanokomposit a seng Waasserretentiounskapazitéit an d'Absorptioun vun anere lösleche Materialien wéi Pb (II) erhéicht. Sonication huet den Initiator gebrach an d'MWCNTs als en exzellente Fëller an de Polymerketten ënner Erhéijung vun der Temperatur verdeelt.
D'Fuerscher schléissen datt dës "Reaktiounsbedingunge kënnen net duerch konventionell Methoden erreecht ginn, an d'Homogenitéit a gutt Dispersioun vu Partikelen an de Wirt kann net erreecht ginn. Zousätzlech, Sonikatiounsprozess trennt Nanopartikelen an eenzelt Partikel, wärend et réieren kann dat net maachen. En anere Mechanismus fir d'Gréisstreduktioun ass den Effekt vu staarken akustesche Wellen op déi sekundär Obligatiounen wéi Waasserstoffbindung déi dës Bestralung d'H-Bindung vu Partikelen duerchbrach, an duerno dissociéiert déi aggregéiert Deelercher an erhéicht d'Zuel vu gratis adsorptive Gruppen wéi -OH an Accessibilitéit. Also, dëst wichtegt geschitt mécht de Sonikatiounsprozess als eng besser Method wéi déi aner wéi magnetesch Réieren an d'Literaturen applizéiert. " [Mohammadinezhada et al., 2018]

Héich Performance Ultraschall fir Hydrogel Synthese

Hielscher Ultrasonics fabrizéiert performant Ultraschallausrüstung fir d'Synthese vu Waasserstoff. Vu klenger a mëttelgrousser R&D a Pilot Ultraschaller fir industriell Systemer fir kommerziell Hydrogel Fabrikatioun am kontinuéierleche Modus, Hielscher Ultrasonics huet Är Prozessufuerderungen ofgedeckt.
Industriesch Grad Ultraschaller kënnen ganz héich Amplituden liwweren, déi zouverléisseg Verknëpplungs- a Polymeriséierungsreaktiounen erlaben an d'uniform Dispersioun vun Nano-Partikelen. Amplituden vu bis zu 200 µm kënne ganz kontinuéierlech a 24/7/365 Operatioun lafen. Fir nach méi héich Amplituden si personaliséiert Ultraschall-Sonotroden verfügbar.

Frot eis haut fir zousätzlech technesch Informatioun, Präisser an eng onverbindlech Zitatioun. Eis laang Zäit erfuerene Mataarbechter si frou Iech ze consultéieren!
D'Tabellner ënnert Iech en Indikatioun vun der ongeféieren Veraarbechtkapazitéit vun eisem Ultraschall: