Crédito:Organización Australiana de Ciencia y Tecnología Nuclear (ANSTO)
La dispersión de neutrones de ángulo pequeño (SANS) en el Centro Australiano de Dispersión de Neutrones ha confirmado que la fuerza de un tipo de hidrogel supramolecular se puede aumentar mediante el calentamiento.
Hidrogeladores, que tienen una estructura de red fibrosa apilada, potencialmente se puede utilizar en bioingeniería, tecnologías farmacéuticas, remediación ambiental, procesos catalíticos y productos de cuidado personal.
En investigación colaborativa publicada en Materia blanda a principios de este año, un grupo de investigadores australianos dirigido por la Universidad Curtin y la Universidad de Australia Occidental, También confirmó que la selección del electrolito juega un papel clave en la determinación de la fuerza de un hidrogel formado por calixereno (unido al aminoácido prolina).
Al calentar a 30 ° C, los hidrogeles de calixereno formados con el electrolito cloruro de magnesio aumentaron en resistencia y mantuvieron una rigidez aumentada al enfriarse.
El compuesto exhibió una histéresis significativa (un recuerdo de la estructura inicial).
Los investigadores señalaron que este inusual, El comportamiento reproducible no resultó en una pérdida de agua por calentamiento.
Debido a que la rigidez del gel se redujo con el recocido repetido, sugirió que se estaba produciendo un proceso de reordenamiento dinámico.
Las imágenes de microscopía de fuerza atómica en la Universidad de Australia Occidental revelaron que nuevas, más grandes, fibras más rectas formadas a 25-30 ° C, posiblemente apoyando la formación de un gel más robusto mientras que las fibras más pequeñas parecían disolverse.
Perfiles de dispersión obtenidos de mediciones SANS para geles de LiCl • 1 (a) y MgCl 2 • 1 (b) al ciclar la temperatura de 10–30–10 ° C. Crédito:Organización Australiana de Ciencia y Tecnología Nuclear (ANSTO)
Los autores del coautor científico del instrumento Chris Garvey confirmaron el modelo de lo que estaba sucediendo con la estructura del gel después del recocido en el rango de temperatura de 10-30 ° C usando SANS en QUOKKA.
"SANS es la técnica elegida por los gelificadores porque puede determinar cómo se comportan las moléculas en un conjunto mientras cambia un parámetro, "dijo Garvey.
Los datos de dispersión indicaron un cambio de estructuras uniformes en forma de varillas a un sistema más complejo.
"En este estudio, los datos de SANS fueron consistentes con el modelo estructural y los cálculos de la curva de dispersión, "dijo Garvey.
Los autores informan que en el MgCl 2 hidrogel esto representa un cambio de la configuración inicial de largo, fibras flexibles a corto, fibras rectas al calentar, que se alargan, fibras rectas cuando el sistema se enfría.
El hidrogel formado con el electrolito de cloruro de litio respondió de manera diferente al recocido.
"Uno de mis coautores está interesado en el andamiaje tisular como parte de la investigación sobre la demencia, pero existen muchas aplicaciones potenciales para los gelificantes de bajo peso molecular, "dijo Garvey.
"El estudio se realizó porque todavía hay aspectos de su comportamiento que necesitan ser investigados, por ejemplo, cómo evoluciona la estructura del gel con el tiempo y cómo garantizar la estabilidad de las estructuras portantes ".
