Los materiales en forma de gel tienen una amplia gama de aplicaciones, especialmente en química y medicina. Sin embargo, su utilidad a veces está limitada por su naturaleza aleatoria y desordenada inherente. Investigadores del Instituto de Física del Estado Sólido de la Universidad de Tokio han encontrado una manera deproduce un nuevo tipo de gel que supera esta limitación. Todavía es maleable y adaptable como los geles existentes, pero tiene una estructura más ordenada, que puede abrir una nueva gama de posibles usos en varios campos.
Cuando escuche la palabra "gel", probablemente evoque la imagen de algo tambaleante y viscoso como una sustancia cosmética o el interior de un colchón de espuma viscoelástica. Pero en el mundo de la investigación científica, los geles tienen una definición más específicaEstrictamente hablando, los geles son redes tridimensionales de polímeros cadenas de moléculas con poros microscópicos entre estos filamentos químicos. La naturaleza y disposición de estos polímeros dan a los geles diferentes funciones que conducen a aplicaciones comunes, como la filtración química o la administración de fármacos..
La creación de geles de red de polímeros es difícil de controlar, por lo que están muy desordenados y contienen muchas inconsistencias o defectos estructurales. Se dice que son heterogéneos, lo que significa que sus formas varían ampliamente a lo largo de sus estructuras. Sin embargo, el investigador asociado Xiang Li y sus colegashan encontrado una forma novedosa de mantener un alto nivel de orden al fabricar geles poliméricos. El resultado es un gel homogéneo, uno que es más consistente en toda su estructura y al mismo tiempo proporciona los beneficios de un material altamente poroso y maleable.
"Demostramos que en realidad es bastante fácil sintetizar una red de gel extremadamente homogénea", dijo Li. "Primero, empaquetamos firmemente algunos polímeros en forma de estrella en un solvente y agregamos algunos químicos que, cuando se activan, se unen a estos polímeros en estrellajuntos. Activamos los productos químicos de unión o 'reticulación' de manera controlada; esto a su vez condujo a una red de gel de polímero más ordenada de lo que uno podría esperar de este tipo de proceso ".
El proceso de fabricación, basado en un concepto conocido como percolación de enlaces, es muy efectivo en la producción de redes de gel ordenadas, tanto que los investigadores sienten que los obliga a redefinir lo que realmente constituye un gel. Anteriormente se suponía que un gel contenía trastornoy defectos, sin embargo, estas ya no son propiedades clave. Pero todo este trabajo no es solo por el hecho de hacer algo nuevo; tiene un fuerte propósito y podría conducir a algunos avances interesantes.
"Las redes de gel ordenadas pero flexibles podrían usarse en aplicaciones como filtros químicos de alto rendimiento, sensores flexibles, actuadores mecánicos, liberación controlada de fármacos e incluso fibras ópticas ultra claras", explicó Li. "Queremos alentar a otros a desarrollar nuestro trabajoaquí y encuentre otras formas de sintetizar nuevos geles de polímeros basados en lo que hemos comenzado. Aunque nuestro método fue muy específico, sienta las bases para una plataforma experimental más general ".
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Materiales proporcionado por Universidad de Tokio . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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