Ventajosa producción hidrogel tumen ultrasonidos
Le sonicación jach jump'éel láaka ma'alob xoknáalo'obo', fiable yéetel sencilla utia'al wa u hidrogeles ka'anal rendimiento yilik. Le hidrogeles ku ts'abal excelentes propiedades le xooko'obo' bey k'iinil u absorción, viscoelasticidad, resistencia kanáanil, xook compresión yéetel funcionalidades autorreparación.
Polimerización ka dispersión ultrasónica utia'al u producción hidrogel
Le hidrogeles ku redes poliméricas tridimensionales hidrófilas, capaces u múuch'ik yaan xan ya'abach ja' wa fluidos. Le hidrogeles exhiben jump'éel extraordinaria Buka'aj u ba'al u hinchamiento. Le componentes k'a'abeto'ob náats'al ti' le hydrgels incluyen alcohol polivinílico, polietilenglicol, poliacrilato sodio, polímeros ti' acrilato, carbómeros, polisacáridos wa polipéptidos yéetel jump'éel ka'anal meyaj ku u ku hidrofílicos yéetel proteínas meyaj bey colágeno, gelatina yéetel fibrina.
Le llamados hidrogeles híbridos constan ti' jejeláas materiales química, funcional yéetel morfológicamente distintos, bey proteínas, péptidos wa nano leti' microestructuras.
Le dispersión ultrasónica ku meyajtiko'ob ampliamente bey juntúul láaka jach xoknáalo'obo' yéetel fiable utia'al u homogeneizar nanomateriales bey nanotubos carbono (CNT, MBCNT, SWCNT), nanocristales celulosa, nanofibras quitina, dióxido ti' titanio, nanopartículas plata, proteínas yéetel uláak' microestructuras wa nanoestructuras ti' le matriz polimérica ti' le hidrogeles. Le je'ela' ku beetik u le sonicación Je'en tu'uxe' jump'éel noj bejo' nu'ukula' utia'al u producir hidrogeles ka'anal rendimiento yéetel cualidades extraordinarias.
ultrasonido UIP1000hdT yéetel reactor u vidrio utia'al u síntesis hidrogel
Ku muestran le investigaciones – Preparación ultrasónica u hidrogel
Tu yáax kúuchil, le ultrasonicación favorece le polimerización yéetel le reacciones reticulación ti' le formación hidrogeles.
Tu ka' kúuchil, u ts'o'ok demostrado ti' le ultrasonicación jach jump'éel láaka dispersión fiable yéetel xoknáalo'obo' utia'al u producción ti' hidrogeles yéetel hidrogeles nanocompuestos.
Reticulación ultrasónica yéetel polimerización hidrogeles
Le ultrasonicación ku yáantik le formación redes poliméricas ti' le síntesis hidrogeles ti' le generación ku radicales libres. Le ondas ultrasónicas intensas generan cavitación acústica ku causa altas muuk' cizallamiento, cizallamiento molecular yéetel formación u radicales libres.
Cass et al. (2010) prepared several “acrylic hydrogels were prepared via ultrasonic polymerization of water soluble monomers and macromonomers. Ultrasound was used to create initiating radicals in viscous aqueous monomer soluions using the additives glycerol, sorbitol or glucose in an open system at 37°C. The water soluble additives were essential for the hydrogel production, glycerol being the most effective. Hydrogels were prepared from the monomers 2-hydroxyethyl methacrylate, poly(ethylene glycol) dimethacrylate, dextran methacrylate, acrylic acid/ethylene glycol dimethacrylate and acrylamide/bis-acrylamide.” [Cass et al. 2010] Ultrasound application using a probe ultrasonicator was found to be an effective method for the polymerization of water soluble vinyl monomers and the subsequent preparation of hydrogels. The ultrasonically initiated polymerization occurs rapidly in the absence of a chemical initiator.
Yaantal le protocolo k'iini' ti' le xooko' waye'!
- nanopartículas, je'ebix, TiO2
- nanotubos carbono (CNTs).
- nanocristales celulosa (CNC).
- Nanofibrillas celulosa
- gomas, je'ebix, xantana, beyli' u juum salvia
- proteínas
A wojeltik yóok'ol le síntesis ultrasónica ti' hidrogeles yéetel nanogeles nanocompuestos.
Formación hidrogel yo'osal gelificación asistida tumen ultrasonidos yo'osal le ultrasonido UP100H (Xook yéetel cha'ano': Rutgeerts et ti' le., 2019).
SEM hidrogel ácido poli (acrilamida-co-itacónico ba'ax ku taasik MWCNTs. Le MWCNT ku dispersaron tumen ultrasonidos utilizando le ultrasonido UP200S.
Fabricación u poli (ácido acrilamida-co-itacónico). – Hidrogel MWCNT yo'osal sonicación
Mohammadinezhada et ti' le. (2018) produjeron belal jump'éel compuesto hidrogel superabsorbente ba'ax ku taasik ácido poli (acrilamida-co-itacónico) yéetel nanotubos carbono pak'o' múltiple (MWCNT). Le ultrasonicación beetajo' yéetel le dispositivo ultrasónico u Hielscher UP200S. Estabilidad le hidrogel aumentó yéetel u aumento le proporciones MWCNT, ba'ax je'el atribuir u ti' le ku hidrofóbica ti' le MWCNT, bey je'el bix ti' le aumento u densidad le reticulante. Le Buka'aj u ba'al ken ja' (WRC) ti' le hidrogel p'el (AAm-co-IA) xan u incrementó ti' meyajo'ob le MWCNT (10 ti Chúumuk ti' peso). Ti' le xooko', le táanil le ultrasonicación ku calificaron bey superiores ti' ku respecta ti' le distribución xan ti' le nanotubos carbono way le polímero. Le MWCNT táan intactos mina'an mix interrupción ti' le ba'ax polimérica. Ku ts'o'okole', ku incrementó u resistencia le nanocompuesto obtenido yéetel u Buka'aj u ba'al ken ja' yéetel le absorción uláak' materiales solubles bey le Pb (II). Le sonicación pa' le iniciador yéetel dispersó le MWCNT bey juntúul excelente xa'ak'nal ti' le cadenas poliméricas ti' temperaturas crecientes.
The researchers conclude that these “reaction conditions cannot be achieved through conventional methods, and the homogeneity and good-dispersion of particles into the host cannot be achieved. In addition, sonication process separate nanoparticles into single particle, while stirring cannot do this. Another mechanism for the size reduction is the effect of powerful acoustic waves on the secondary bonds like hydrogen bonding which this irradiation breaks the H-bonding of particles, and subsequently, dissociates the aggregated particles and increase the number of free adsorptive groups like -OH and accessibility. Thus, this important happening makes sonication process as a superior method over the others like magnetic stirring applied in the literatures.” [Mohammadinezhada et al., 2018]
Ultrasonidos u ka'anal rendimiento utia'al u síntesis hidrogeles
Hielscher Ultrasonics fabrica nu'ukulo'ob ultrasónicos u ka'anal rendimiento utia'al u síntesis hidrogeles. Buka'aj chichan yéetel mediano R&Tak ultrasonidos Mulix yéetel piloto tak sistemas industriales utia'al u fabricación comercial ti' hidrogel ti' modo continuo, Hielscher Ultrasonics baal le requisitos u tuukula'.
Le ultrasonidos grado industrial páajtal u ts'aik amplitudes jach altas, ba'ax ku cha'antik reacciones fiables reticulación yéetel polimerización yéetel le dispersión xan u nanopartículas. Le amplitudes tak 200 μm páajtal ejecutar uchik bix continua ti' funcionamiento 24 leti' 7 leti' 365. Utia'al amplitudes láayli' mayores, yaan disponibles sonotrodos ultrasónicos u personalizados.
- Ka'anal eficiencia
- Ma'alo'obtal u ts'ook generación
- fiabilidad & robustez
- lote & Inline
- utia'al u je'el volumen
- Software na'at
- Noj inteligentes (p'el. ej., protocolización datos).
- CIP (limpieza in situ).
Máan k bejla'e' wéet a'alajil t'aan técnica adicional, tojol yéetel jump'éel tuukulil ma' molay. K máaxo'ob experimentado tak úuch yéetel encantado u consultar ti'!
Le uláak' tabla ku ts'aik ti' jump'éel indicación le Buka'aj u ba'al u procesamiento aproximada u k ultrasonidos:
| Volumen lote | Gasto | Dispositivos recomendados |
|---|---|---|
| U 1 u 500 ml | U 10 ti' 200 ml leti' min | UP100H |
| U 10 ti' 2000 ml | Ti' 20 u 400 ml leti' min | UP200Ht, UP400St |
| 0. 1 u 20L | 0. 2 u 4L leti' min | UIP2000hdT |
| U 10 u 100L | U 2 u 10 l leti' min | UIP4000hdT |
| n.d. | U 10 ti' 100 L leti' min | UIP16000 |
| n.d. | Mayor | Racimo u UIP16000 |
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Le compacta SonoStation combina jump'éel tanque jíita'al u 38 litros yéetel juntúul bomba cavidad progresiva ajustable ku páajtal yéetel ken u tsentuba'obi' tak 3 litros tumen minuto ti' juntúul wa ka'ap'éel reactores celda flujo ultrasónico.
Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrasónicos u ka'anal rendimiento utia'al u aplicaciones mezcla, dispersión, emulsificación yéetel extracción escala ti' laboratorio, piloto yéetel industrial.
Datos u tojol le su'utalil K'ajóolt
Wáaj ba'ax ku utilizan le hidrogeles.
Le hidrogeles ku utilizan ti' ya'ab industrias, bey le farmacéutica utia'al u ma'alo'ob meyaj ku beetik fármacos (je'ebix, ma'alo'ob meyaj beetik u fármacos liberación prolongada, oral, intravenosa, tópica wa rectal), ts'aak (je'ebix, Bey andamios ti' ingeniería jach, implantes mamarios, xooko'obo' biomecánico, apósitos utia'al heridas), yik'áalil cosméticos, yik'áalil Bik (je'ebix, lentes ti' máax ku, pañales, toallas sanitarias), agricultura (je'ebix, utia'al formulaciones ti' pesticidas, gránulos utia'al u retener u humedad le lu'umo' ti' zonas áridas), investigación materiales bey polímeros funcionales (je'ebix, explosivos gel ja', encapsulación ti'its cuánticos, generación termodinámica ti' electricidad), deshidratación chúuk, nieve artificial, aditivos alimentarios yéetel uláak' yik'áalil (je'ebix, pegamento).
U tsoolil jejelas le hidrogeles
Ka Meyajta'ab le tsoolil jejelas le hidrogeles en función de u ba'ax a u páajtal clasificar ti' le uláak' kin tuukul:
- amorfo (ma' cristalino).
- semicristalino: Jump'éel mezcla ma'alob u fases amorfas yéetel cristalinas
- cristalino
Le ken u centran ti' le composición polimérica, le hidrogeles xan ku páajtal clasificar ti' le je'ela' óoxp'éel categorías:
- Hidrogeles homopoliméricos
- Hidrogeles copoliméricos
- hidrogeles multipoliméricos leti' hidrogeles IPN
Bin u bin yano'ob reticulación, le hidrogeles ku clasifican ti':
- Redes reticuladas químicamente: uniones permanentes
- Redes reticuladas meyajtbilo': uniones transitorias
Le apariencia a Bis le tsoolil jejelas ti':
- matriz
- cha'ano'
- microesfera
Tsoolil jejelas en función de u kuuch eléctrica le páawo'ob:
- Ma' iónico (neutro).
- iónico (incluyendo aniónico wa catiónico).
- electrolito anfótero (anfolítico).
- Zwitteriónico (polibetaínas).
Bibliografía leti' Referencias
- Mohammadinezhada, Alireza; Marandi, Gholam Bagheri; Farsadrooh, Majid; Javadian, Hamedreza (2018): Synthesis of poly(acrylamide-co-itaconic acid)/MWCNTs superabsorbent hydrogel nanocomposite by ultrasound-assisted technique: Swelling behavior and Pb (II) adsorption capacity. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 49, 2018. 1-12.
- Cass, Peter; Knower, Warren; Pereeia, Eliana; Holmes, Natalie P.; Hughes Tim (2010): Preparation of hydrogels via ultrasonic polymerization. Ultrasonics Sonochemistry Volume 17, Issue 2, February 2010. 326-332.
- Willfahrt, A., Steiner, E., Hoetzel, J., Crispin, X. (2019): Printable acid-modified corn starch as non-toxic, disposable hydrogel-polymer electrolyte in supercapacitors. Applied Physics A, 125(7), 474.
- Butylina, Svetlana; Geng, Shiyu; Laatikainen, Katri; Oksman, Kristiina (2020): Cellulose Nanocomposite Hydrogels: From Formulation to Material Properties. Frontiers in Chemistry, Vol. 8, 655, 2020.
- Rutgeerts, Laurens A. J.; Soultan, Al Halifa; Subramani, Ramesh; Toprakhisar, Burak; Ramon, Herman; Paderes, Monissa C.; De Borggraeve, Wim M.; Patterson, Jennifer (2019): Robust scalable synthesis of a bis-urea derivative forming thixotropic and cytocompatible supramolecular hydrogels. Chemical Communications Issue 51, 2019.
- Oleyaei, Seyed Amir; Razavi, Seyed Mohammad Ali; Mikkonen, Kirsi S. (2018): Physicochemical and rheo-mechanical properties of titanium dioxide reinforced sage seed gum nanohybrid hydrogel. International Journal of Biological Macromolecules Vol. 118, Part A, 2018. 661-670.
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