Los materiales similares al gel tienen una amplia gama de aplicaciones, especialmente en química y medicina. Sin embargo, su utilidad a veces se ve limitada por su naturaleza inherente al azar y desordenada. Investigadores del Instituto de Física del Estado Sólido de la Universidad de Tokio han encontrado una forma de producir un nuevo tipo de gel que supera esta limitación. Sigue siendo maleable y adaptable como los geles existentes, pero tiene una estructura más ordenada, lo que puede abrir una nueva gama de posibles usos en varios campos.

Cuando escuche la palabra "gel, "probablemente evoques la imagen de algo viscoso, como algunas sustancias cosméticas o el interior de un colchón de espuma viscoelástica. Pero en el mundo de la investigación científica, los geles tienen una definición más específica. Estrictamente hablando, los geles son redes tridimensionales de polímeros (cadenas de moléculas) con poros microscópicos entre las hebras químicas. La naturaleza y disposición de estos polímeros confieren a los geles diferentes funciones con aplicaciones comunes, como la filtración química o la administración de fármacos.

La creación de geles de redes poliméricas 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 colegas han encontrado una forma novedosa de mantener un alto nivel de orden al fabricar geles poliméricos. El resultado es un gel homogéneo que es más consistente en toda su estructura al mismo tiempo que brinda 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 juntos algunos polímeros en forma de estrella en un solvente y agregamos algunos químicos que, cuando se activa, une estos polímeros estrella juntos. 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 normalmente cabría esperar de este tipo de proceso ".

El proceso de fabricación, basado en un concepto conocido como percolación de enlaces, es muy eficaz para producir redes de gel ordenadas, tanto que los investigadores sienten que les obliga a redefinir lo que realmente constituye un gel. Anteriormente se suponía que un gel contenía desorden y defectos, sin embargo, estas ya no son propiedades clave. Pero todo este trabajo no es solo por hacer algo nuevo; tiene un propósito sólido 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 ultraclaras, ", explicó Li." Queremos animar a otros a desarrollar nuestro trabajo aquí y encontrar otras formas de sintetizar nuevos geles poliméricos basados ​​en lo que hemos comenzado. Aunque nuestro método era muy específico, sienta las bases para una plataforma experimental más general ".

El estudio se informa en Avances de la ciencia .