Ultrasonication ile Avantajlı Hidrojel Üretimi

Sonication yüksek performanslı hidrojellerin hazırlanması için son derece etkili, güvenilir ve basit bir tekniktir. Bu hidrojeller emilim kapasiteleri, viskoelastisite, mekanik mukavemet, sıkıştırma modülü ve kendi kendini iyileştiren işlevler gibi mükemmel malzeme özellikleri sunar.

Hidrojel Üretimi için Ultrasonik Polimerizasyon ve Dispersiyon

Ultrasonication is used to initiate cross-linking and polymerization during hydrogel production. Ultrasonic dispersion is used to distribute nanoparticles in hydrogels.Hidrojeller, büyük miktarlarda su veya sıvı emebilen hidrofilik, üç boyutlu polimerik ağlardır. Hidrojeller olağanüstü bir şişme kapasitesi sergiler. Hidrgellerin yaygın yapı taşları arasında polivinil alkol, polietilen glikol, sodyum poliakrilat, akrilat polimerler, karbomerler, çok sayıda hidrofilik gruba sahip polisakkaritler veya polipeptitler ve kollajen, jelatin ve fibrin gibi doğal proteinler bulunur.
Hibrit hidrojeller proteinler, peptitler veya nano/ mikro yapılar gibi çeşitli kimyasal, işlevsel ve morfolojik olarak farklı malzemelerden oluşur.
Ultrasonik dispersiyon yaygın karbon nanotüpler (CNT'ler, MWCNTs, SWCNTs), selüloz nano kristaller, kitin nanofiberler, titanyum dioksit, gümüş nanopartiküller, proteinler ve hidrojellerin polimerik matrisine diğer mikron veya nanoyapılar gibi nano-malzemeleri homojen hale getirmek için son derece verimli ve güvenilir bir teknik olarak kullanılır. Bu, sonikasyonu olağanüstü niteliklere sahip yüksek performanslı hidrojeller üretmek için ana bir araç haline getirir.

Bilgi talebi





Ultrasonic cavitation promotes the cross-linking and polymerization during hydrogel synthesis. Ultrasonic dispersion facilitates the uniform distribution of nanomaterials for hybrid hydrogel fabrication.

ultrasonikatör UIP1000hdT hidrojel sentezi için cam reaktör ile

Araştırmalar Ne Gösteriyor? – Ultrasonik Hidrojel Hazırlama

İlk olarak, ultrasonication hidrojel oluşumu sırasında polimerizasyon ve çapraz bağlama reaksiyonları teşvik eder.
İkincisi, ultrasonication hidrojel ve nanokompozit hidrojel üretimi için güvenilir ve etkili dispersiyon tekniği olarak kanıtlanmıştır.

Hidrojellerin Ultrasonik Çapraz Bağlama ve Polimerizasyonu

Ultrasonication serbest radikal nesil yoluyla hidrojel sentezi sırasında polimerik ağların oluşumuna yardımcı olun. Yoğun ultrason dalgaları, yüksek kesme kuvvetlerine, moleküler kesmeye ve serbest radikal oluşumuna neden olan akustik kavitasyon oluşturur.

Cass ve ark. (2010) birkaç "akrilik hidrojeller su çözünür monomerler ve makromonomers ultrasonik polimerizasyon yoluyla hazırlanmıştır. Ultrason, 37 °C'de açık bir sistemde gliserol, sorbitol veya glikoz katkı maddelerini kullanarak viskoz sulu monomer soluyonlarında başlangıç radikalleri oluşturmak için kullanıldı. Suda çözünür katkı maddeleri hidrojel üretimi için gerekliydi, gliserol en etkili olanıydı. Hidrojeller monomerlerden hazırlandı 2-hidroksiyetil methakrilit, poli(etilen glikol) dimethakrilat, dektran metakrilat, akrilik asit/etilen glikol dimethakrilat ve akrilamid/bis-akrilamid." [Cass ve ark. 2010] Ultrason uygulaması bir prob ultrasonicator kullanarak su çözünür vinil monomerlerin polimerizasyonu ve daha sonra hidrojellerin hazırlanması için etkili bir yöntem olduğu bulunmuştur. Ultrasonik olarak başlatılan polimerizasyon, kimyasal bir başlatıcının yokluğunda hızla gerçekleşir.

Ultrasonic Dispersion of Nano-Silica

Ultrasonik Dispersiyon

  • nanopartiküller, örneğin TiO2
  • karbon nanotüpler (CNTs)
  • selüloz nanokristaller (CNC'ler)
  • selüloz nanofibriller
  • diş etleri, örneğin ksanthan, adaçayı tohumu sakızı
  • Protein
Ultrasonic nano-dispersion with the ultrasonicator UP400St


Hydrogel formation via ultrasonically-assisted gelation using the ultrasonicator UP100H

Ultrasonik destekli jelleşme yoluyla hidrojel oluşumu ultrasonicator UP100H

Bilgi talebi





Ultrasonication polimerler ve biyopolimerler her türlü ile uyumludur ve nanopartiküller, nanokristaller veya nanofiberler gibi nano-yapılandırılmış malzemeler ile hibrid hidrojel takviye sağlar. Hidrojellerin çeşitli nanomalzemelerle güçlendirilmesi, nanokompozit hidrojellerin fizikokimyasal ve romat-mekanik özelliklerinin değiştirilmesine ve kontrol altına alınmasına izin verir, çünkü mikro yapılar elde edilen malzeme özellikleri için anahtar faktördür.

Ultrasonication is applied to produce high-performance hydrogels containing nano-materials

Poli SEM (MWCNTs içeren akrilamid-ko-itatonik asit hidrojel. MWCNTs ultrasonicator kullanılarak ultrasonik olarak dağıtıldı UP200S.
çalışma ve resim: Mohammadinezhada ve ark., 2018

Poly(akrilamid-ko-itatonik asit) imalatı – Sonication kullanarak MWCNT Hydrogel

Mohammadinezhada ve ark. (2018) başarıyla poli (akrilamid-ko-itatonik asit) ve çok duvarlı karbon nanotüpler (MWCNTs) içeren bir süperabsorbent hidrojel kompozit üretti. Ultrasonication Hielscher ultrasonik cihaz ile gerçekleştirildi UP200S. Hidrojel stabilitesi, MWCNT'lerin hidrofobik doğasına ve çapraz bağlantı yoğunluğunun artmasına atfedilebilecek artan MWCNTs oranları ile artmıştır. P(AAm-co-IA) hidrojelinin su tutma kapasitesi (WRC) de MWCNT ( wt) varlığında artırıldı. Bu çalışmada, ultrasonication etkileri polimer yüzey üzerinde karbon nanotüplerin düzgün dağılımı açısından üstün olarak derecelendirilmiştir. MWCNT'ler polimerik yapıda herhangi bir kesinti olmadan sağlamdı. Ek olarak, elde edilen nanokompozitin mukavemeti ve su tutma kapasitesi ve Pb (II) gibi diğer çözünür malzemelerin emilimi artırıldı. Sonication başlatıcıyı kırdı ve MWCNTs'i artan sıcaklık altında polimer zincirlerinde mükemmel bir dolgu maddesi olarak dağıttı.
Araştırmacılar, bu "reaksiyon koşullarının geleneksel yöntemlerle elde edilemeyeceği ve parçacıkların konakağa homojenliği ve iyi dağılımının sağlanamayacağı sonucuna varmaktadır. Ek olarak, sonication işlemi nanopartikülleri tek bir parçacık halinde ayırırken, karıştırma bunu yapamaz. Boyut küçültme için başka bir mekanizma, güçlü akustik dalgaların hidrojen yapıştırma gibi ikincil bağlar üzerindeki etkisidir, bu ışınlama parçacıkların H-bağlanmasını kırar ve daha sonra toplanan parçacıkları ayrıştırır ve -OH ve erişilebilirlik gibi serbest adsorptif grupların sayısını arttırır. Böylece bu önemli olay, sonikasyon sürecini literatürlerde uygulanan manyetik karıştırma gibi diğerlerine göre üstün bir yöntem haline getirmektedir." [Mohammadinezhada vd., 2018]

Hydrogel Sentezi için Yüksek Performanslı Ultrasonicators

Hielscher Ultrasonics hidrojel sentezi için yüksek performanslı ultrasonik ekipman üretir. Küçük ve orta boy R'den&Sürekli modda ticari hidrojel üretimi için endüstriyel sistemlere D ve pilot ultrasonicators, Hielscher Ultrasonics proses gereksinimlerinizi karşılar.
Endüstriyel sınıf ultrasonikatörler, güvenilir çapraz bağlama ve polimerizasyon reaksiyonlarına ve nano parçacıkların düzgün dağılımına izin veren çok yüksek genlikler sunabilir. 200μm'ye kadar genlikler 7/24/365 operasyonda kolayca çalıştırılabilir. Daha da yüksek genlikler için, özelleştirilmiş ultrasonik sonotrodes mevcuttur.

Neden Hielscher ultrason?

  • yüksek verim
  • Son teknoloji
  • güvenilirlik & sağlamlık
  • yığın & Çizgide
  • herhangi bir hacim için
  • akıllı yazılım
  • akıllı özellikler (ör. veri protokolü)
  • CIP (yerinde temizlik)

Bugün bizden ek teknik bilgi, fiyatlandırma ve komisyon dışı bir teklif isteyin. Uzun zamandır deneyimli personelimiz size danışmak için mutluluk!
Aşağıdaki tablo size bizim ultrasonicators yaklaşık işleme kapasitesinin bir göstergesidir:

Numune Hacmi Akış Oranı Önerilen Cihaz
1 - 500mL 10 - 200mL/min UP100H
10 - 2000mL 20 - 400mL/min UP200Ht, UP400St
0,1 - 20L 0,2 - 4L/min UIP2000hdT
10 - 100L 2 - 10L/min Uıp4000hdt
n.a. 10 - 100L/min UIP16000
n.a. daha büyük grubu UIP16000

Bizimle iletişime geçin! / Bize sor!

Daha fazla bilgi isteyin

Ultrasonik işlemciler, uygulamalar ve fiyat hakkında ek bilgi istemek için lütfen aşağıdaki formu kullanın. Biz sizinle süreci tartışmak ve size gereksinimlerinizi karşılayan bir ultrasonik sistem sunmak için mutlu olacak!









Lütfen dikkat Gizlilik Politikası.


Ultrasonic high-shear homogenizers are used in lab, bench-top, pilot and industrial processing.

Hielscher Ultrasonik uygulamaları karıştırma, dağılım, emülsifikasyon ve laboratuvar, pilot ve endüstriyel ölçekte çıkarma için yüksek performanslı ultrasonik homojenler üretmektedir.

Edebiyat / Referanslar



Bilinmesi Gereken Gerçekler

Hydrogels ne için kullanılır?

Hidrojeller ilaç teslimatı için ilaç gibi birçok endüstride kullanılır (örneğin, zaman salınımlı, oral, intravenöz, topikal veya rektal ilaç dağıtımı), tıp (örneğin doku mühendisliğinde iskele olarak, meme implantları, biyomekanik malzeme, yara pansumanları), kozmetik ürünler, bakım ürünleri (örneğin kontakt lensler, bebek bezleri, sıhhi peçeteler), tarım (örneğin pestisit formülasyonları için, kurak alanlarda toprak nemi tutmak için granüller), fonksiyonel polimerler olarak malzeme araştırmaları (örneğin su jelleri patlayıcılar). , kuantum noktalarının kapsüllenmesi, termodinamik elektrik üretimi), kömür susuzlaştırma, suni kar, gıda katkı maddeleri ve diğer ürünler (örneğin, tutkal).

Hydrogels Sınıflandırması

Hidrojellerin fiziksel yapılarına bağlı olarak sınıflandırılması yapıldığında aşağıdaki gibi sınıflandırılabilir:

  • amorf (kristal olmayan)
  • semikristalin: Amorf ve kristal fazların karmaşık bir karışımı
  • kristal

Polimerik bileşime odaklandığında, hidrojeller aşağıdaki üç kategoriye de sınıflandırılabilir:

  • homopolimerik hidrojeller
  • kokolimerik hidrojeller
  • multipolimerik hidrojeller / IPN hidrojeller

Çapraz bağlama türüne bağlı olarak, hidrojeller şu şekilde sınıflandırılır:

  • kimyasal olarak çapraz bağlantılı ağlar: kalıcı kavşaklar
  • fiziksel olarak çapraz bağlantılı ağlar: geçici kavşaklar

Fiziksel görünüm, sınıflandırmaya yol açar:

  • Matris
  • film
  • mikroküre

Şebeke elektrik yüküne göre sınıflandırma:

  • noniyonik (nötr)
  • iyonik (anionik veya katyonik dahil)
  • amfoterik elektrolit (amfolitik)
  • zwitterionic (polibetaines)

Hielscher Ultrasonics supplies high-performance ultrasonic homogenizers from lab to industrial size.

Yüksek performanslı ultrasonik! Hielscher ürün yelpazesi tam endüstriyel ultrasonik sistemlere tezgah üst birimleri üzerinde kompakt laboratuvar ultrasonicator tam spektrum kapsar.