Los hidrogeles forman pequeños, poros llenos de agua con diámetros tan pequeños que los estudios a nivel molecular pueden resultar difíciles. Es más, el movimiento de las moléculas de agua y los iones disueltos es tan rápido que es difícil seguirlos. Por lo tanto, poco se sabe sobre la dinámica del movimiento molecular dentro de las estructuras de hidrogel. Los investigadores sintetizaron canales de gel y resolvieron el movimiento en esos canales. Descubrieron que la dinámica molecular era mucho más lenta en los poros de hidrogel que lo que se observa comúnmente en soluciones a granel. Dentro de los poros el movimiento molecular del agua era uniforme sin importar la ubicación dentro del poro. Sin embargo, el movimiento de los iones disueltos fue mucho más lento cerca de las fibras de polímero que forman las estructuras de los poros.

Los hidrogeles tienen muchos usos prácticos potenciales. Estos usos van desde aplicaciones biomédicas como la ingeniería de tejidos, gasas de heridas, y lentes de contacto, a materiales para membranas de separación en super adsorbentes y dispositivos de almacenamiento de energía. Desafortunadamente, poco se sabe sobre los geles. Esta investigación ofrece información sobre el agua y el movimiento de iones disueltos que algún día podrían conducir a mejores diseños de hidrogel.

Con usos potenciales que van desde apósitos para heridas hasta dispositivos de almacenamiento de energía, los hidrogeles son un material prometedor. Los hidrogeles consisten en iones y agua atrapados dentro de una red tridimensional de poros. En términos de tamaño total, Los hidrogeles son particularmente compactos porque gran parte de su estructura está formada por moléculas de agua que se encuentran en su interior. Estos geles son fáciles de fabricar, y en la naturaleza, Las estructuras biológicas de hidrogel pueden formarse dentro y fuera de las células. Sin embargo, los científicos no tienen una visión detallada del movimiento del agua y los iones disueltos dentro de los poros de hidrogel a nivel molecular.

Ahora, un equipo de investigadores tomó estos geles. Descubrieron que el agua y los solutos (específicamente, selenocianato (SeCN‒)) se comportan de manera diferente dentro de los poros gelatinosos que en el agua a granel. Es decir, los poros cambian la dinámica y las interacciones del agua y el soluto. Por ejemplo, encontraron que la red formada por un grupo de moléculas de agua se reorganiza a un ritmo más lento cuando se ubica dentro de los poros.

También encontraron que la dinámica de la red de agua es la misma en cualquier lugar dentro del poro. Para iones disueltos, este no es el caso porque la dinámica correspondiente se ralentiza más cerca de las paredes de los poros. Estas dinámicas son difíciles de estudiar en hidrogeles porque los poros son muy pequeños y los movimientos son muy rápidos. Esta investigación ofrece información sobre cómo se mueven el agua y los iones en los poros del gel. Un día, esta información podría conducir a mejores diseños de hidrogel.