Povoljna hidrogel proizvodnja putem ultrazvučnosti

Sonicija je veoma efikasnost, pouzdana i jednostavna tehnika za pripremu hidrogela visokih performansi. Ovi hidrogeli nude odlična materijalna svojstva kao što su apsorpcioni kapaciteti, viskoelastičnost, mehanička snaga, modul kompresije i samoisceljujuće funkcionalnosti.

Ultrazvučna polimerizacija i raspršivanje za proizvodnju hidrogela

Hidrogeli su hidrofilne, trodimenzionalne polimeričke mreže koje su u stanju da apsorbuju velike količine vode ili tečnosti. Hidrogeli pokazuju izuzetan otekli kapacitet. Uobičajeni gradivni blokovi hidrilnih lekova uključuju polivinil alkohol, polietilen glikol, natrijum poliakrilat, akrilate polimere, karbomere, polisaharide ili polipeptide sa velikim brojem hidrofilnih grupa, kao i prirodne proteine kao što su kolagen, želatin i fibrin.
Takozvani hibridni hidrogeli sastoje se od raznih hemijskih, funkcionalnih i morfološki različitih materijala, kao što su proteini, peptidi ili nano- / mikrostrukture.
Ultrazvučno raspršivanje se široko koristi kao visoko efikasna i pouzdana tehnika homogenizacije nano-materijala kao što su ugljenični nanocevi (CNTs, MWCNTs, SWCNTs), celuloza nano-kristala, čitin nanofibres, titanijum dioksid, srebrne nanočestice, proteini i drugi mikro To sonikaciju čini glavnim alatom za proizvodnju hidrogela visokih performansi sa izuzetnim kvalitetima.

Šta istraživanja pokazuju – Ultrazvučni hidrogel priprema

Prvo, ultrazvučnost promoviše polimerizaciju i unakrsno povezivanje reakcija tokom formiranja hidrogela.
Drugo, ultrazvučnost je dokazana kao pouzdana i efikasna tehnika raspršivanja za proizvodnju hidrogela i nanokomponozitnih hidrogela.

Ultrazvučno unakrsno povezivanje i polimerizacija hidrogela

Ultrazvučnost pomaže formiranje polimerskih mreža tokom hidrogel sinteze putem slobodne radikalne generacije. Intenzivni ultrazvučni talasi generišu akustičnu kavitaciju koja izaziva visoke sile, molekularno špric i slobodno radikalno formiranje.

Cass et al. (2010) pripremio nekoliko "akrilnih hidrogela pripremljeno je putem ultrazvučne polimerizacije vodenih rastvorljivih monomera i makromonoma. Ultrazvuk je korišćen za stvaranje iniciranih radikala u viskoznim aqueous monomer rastvorima koristeći aditive glicerol, sorbitol ili glukozu u otvorenom sistemu na 37°C. Aditivi rastvorljive u vodi bili su od suštinskog značaja za proizvodnju hidrogela, glicerol je bio najefikasniji. Hidrogeli su pripremljeni od monomera 2-hidroksietil metakrilat, poli(etilen glikol) dimethacrylate, dextran methacrylate, akrilna kiselina/etilen glikol dimethacrylate i akrilamid/bis-acrylamide." [Cass et al. 2010] Ultrazvučnom primenom pomoću ultrazvučnog ultrazvuka sonde utvrđeno je da je efikasan metod za polimerizaciju vodenih rastvorljivih vinilnih monomera i naknadnu pripremu hidrogela. Ultrazvučno započeta polimerizacija se brzo javlja u nedostatku hemijskog inicijatora.

Pročitaj više o Ultrazvučna sinteza nanokompsitnih hidrogela i nanogela!

Ultrazvučnost je kompatibilna sa svim vrstama polimera i biopolimera i omogućava ojačavanje hibridnih hidrogela nano-strukturisanim materijalima kao što su nanočestice, nanokristali ili nanofibre. Ojačavanje hidrogela raznim nanomaterijalima omogućava modifikovanje i kontrolu fiziohemijskih i reo-mehaničkih svojstava nanokompozitnih hidrogela, pošto su mikrostrukture ključni faktor za dobijena materijalna svojstva.

Izrada Poli(akrilamid-ko-itakonska kiselina) – MWCNT Hidrogel pomoću sonication

Mohammadinezhada et al. (2018) uspešno je proizveo superabsorbent hidrogel kompozit koji sadrži poli(akrilamid-ko-itakonska kiselina) i višezične ugljenične nanocevi (MWCNTs). Ultrazvučnost je izvedena sa Hielscher ultrazvučnim uređajem УП200С. Stabilnost hidrogela se povećala sa sve većim odnosom MWCNT-a, što se može pripisati hidrofobnoj prirodi MWCNT-a, kao i povećanju gustine kroslinkera. Kapacitet zadržavanja vode (WRC) hidrogela P(AAm-co-IA) takođe je povećan u prisustvu MWCNT (10 wt%). U ovoj studiji, efekti ultrazvučnosti ocenjeni su kao superiorni u pogledu ujednačene distribucije ugljeničnih nanocevi na polimernoj površini. MWCNTs su bili netaknuti bez ikakvog prekida u polimeriиkoj strukturi. Pored toga, povećana je i jačina dobijenog nanokompsita i njegov kapacitet zadržavanja vode i apsorpcija drugih rastvorljivih materijala kao što je Pb (II). Sonication je slomio inicijatora i rasterao MWCNTs kao odličan filer u polimernim lancima pod sve većom temperaturom.
Istraživači zaključuju da se ti "uslovi reakcije ne mogu postići konvencionalnim metodama, a homogenost i dobro raspršivanje čestica u domaćina ne mogu se postići. Pored toga, proces sonikacije razdvaja nanočestice u jednu česticu, dok mešanje to ne može da uradi. Drugi mehanizam za smanjenje veličine je efekat snažnih akustičnih talasa na sekundarne veze kao što je vezivanje vodonika koje ova ozračenost razbija H-vezivanje čestica, a zatim, razjedinjava zbirne čestice i povećava broj besplatnih adsorptivnih grupa kao što su -OH i pristupačnost. Stoga, ovo važno dešavanje čini proces sonikacije superiornim metodom u odnosu na druge kao što je magnetno komešanje primenjeno u literaturi." [Mohammadinezhada et al., 2018]

Ultrazvučnici visokih performansi za hidrogel sintezu

Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučnu opremu visokih performansi za sintezu hidrogela. Od male i srednje veličine R&D i pilot ultrazvučni za industrijske sisteme za komercijalnu proizvodnju hidrogela u kontinuiranom režimu, Hielscher Ultrasonics pokriva vaše procesne zahteve.
Ultrazvučnici industrijskih razreda mogu da isporuče veoma visoke amplitude, koje omogućavaju pouzdane reakcije unakrsnog povezivanja i polimerizacije i ujednačeno raspršivanje nano čestica. Amplitude do 200μm se mogu lako neprekidno pokrenuti u 24/7/365 operaciji. Za još veće amplitude dostupni su prilagođeni ultrazvučni sonotrodi.

Pitajte nas danas za dodatne tehničke informacije, cene i nekomitalan citat. Naše dugogodišnje iskusno osoblje rado vas konsultuje!
Табела испод показује приближни капацитет обраде наших ултразвучних уређаја: