Żel (od lat Gelu frost, zimno, lody lub mrożone lub gelatus. Zamrożone nieruchomo -) jest w postaci stałej, która może mieć właściwości, począwszy od miękkiego i ciągliwego na twarde i kruche. Na poziomie mikroskopowym są to usieciowane układy o długich łańcuchach molekularnych ( makrocząsteczki , często typu polimerowego ) rozcieńczonych, które nie wykazują przepływu, gdy są w stanie stabilnym. W masie żele składają się głównie z cieczy, ale zachowują się podobnie jak w przypadku ciał stałych, dzięki trójwymiarowej sieci zaplątanej w cieczy. To właśnie te sploty nadają żelom ich strukturę i przyczyniają się do ich przyczepności.
Żel to trójwymiarowa sieć ciał stałych rozpuszczonych w płynie. Ta sieć może być wynikiem wiązań chemicznych lub fizycznych lub małych kryształów lub innych wiązań, które pozostają nienaruszone w płynie nośnym. Aby uzyskać żel, płyn nośnikowy musi być dobrym rozpuszczalnikiem dla podstawowych cząsteczek, które tworzą sieć, aby umożliwić jej pęcznienie, co może mieć miejsce w przypadku wody (hydrożel), oleju lub wody. 'Powietrze (aerożel). Wagowe i objętościowe żele składają się głównie z płynu, a zatem mają gęstość bliską gęstości tego ostatniego. Żelatyna jest typowym przykładem hydrożelu i ma gęstość zbliżoną do gęstości wody.
Te polimerowe polimery kationowe są dodatnio naładowane. Te wypełniacze zapobiegają tworzeniu się polimerowych kulek. To pozwala im bardziej przyczyniać się do lepkości w stanie rozciągniętym, ponieważ w tej konformacji polimer zajmuje więcej miejsca niż gdy znajduje się w kuli, co pozwala mu przeciwdziałać przepływowi cząsteczek rozpuszczalnika wokół niego. Polimery kationowe są funkcjonalnymi składnikami żelu do włosów, ponieważ poprzez swój dodatni ładunek wiążą się z ujemnymi ładunkami aminokwasów na powierzchni cząsteczek keratyny we włosach. Są bardziej złożone wzory polimery, takie jak kopolimer of winylopirolidonu , metakryloamid , i N-winyloimidazol hydrożelu .
Poniższy rysunek przedstawia możliwą klasyfikację żeli.
W zależności od zdyspergowanego podłoża wyróżnia się hydrożele , organożele , aerożele i kserożele .
Hydrożelu (zwany również hydrożelu) jest sieć łańcuchów polimerowych, które początkowo są rozpuszczalne w wodzie, które stają się nierozpuszczalne po sieciowania . Czasami występuje w postaci żelu koloidalnego, w którym medium dyspergującym jest woda. Hydrożele to superchłonne polimery naturalne lub syntetyczne (mogą zawierać ponad 99% wody ).
Hydrożele mają również stopień elastyczności bardzo zbliżony do naturalnej tkanki , ze względu na dużą zawartość wody.
Typowe zastosowania hydrożeli
Mniej powszechne zastosowania
Typowymi składnikami są na przykład polialkohol winylowy , poliakrylan sodu , polimery akrylanowe i kopolimery z dużą ilością grup hydrofilowych .
W inżynierii tkankowej badane są hydrożele z materiałów naturalnych, w tym agarozy , metylocelulozy , hialuronianu i innych naturalnie występujących pochodnych polimerów.