Gel
Un gel és un sistema coloidal a on la fase contínua és sòlida i la dispersa és líquida. Els geles presenten una densitat similar als líquits, no obstant la seua estructura s'assembla més a la d'un sòlit.[1] L'eixemple més comú de gel és la gelatina comestible.
Certs geles presenten la capacitat de passar d'un estat coloidal a un atre, és dir, permaneixen decorreguts quan són agitats i es solidifican quan permaneixen immòvils. Esta característica es denomina tixotropía. El procés pel qual es forma un gel es denomina gelación.
Reemplaçant el líquit en gas és possible crear aerogelés, materials en propietats excepcionals com a densitat molt baixes, elevada porosidad i excelent aïllament tèrmic.
Etimologia
[editar | editar còdic]Terme falcat per Thomas Graham com a apòcop de "gelatin", del francés "gélatine", i este del italià "gelatina",[2] diminutivo de "gelata" ("gelada"), del llatí "gelata", del participi de "gelare" ("gelar"), i est de "gelu" ("gebre"), del protoindoeuropeo *gel- ("fret") del llatí "gelu" - fret, gelat o "gelatus" - congelat, immòvil.[3]
Tipos de geles
[editar | editar còdic]- Hidrogelés (acuosos): Són una ret de cadenes d'polímero hidrófilo, en forma coloidal, en la que l'aigua és el mig de dispersió. Els hidrogeles són molt absorbents (que pot contindre més de 99,9 % d'aigua), i poden ser polímero naturals o sintètics. Els hidrogeles també tenen un grau de flexibilitat molt similar al teixit natural, pel seu contingut d'aigua significativa.
Organogeles (orgànics): Són similars als hidrogeles, pero en un dissolvent orgànic com a mig dispersante en lloc d'aigua. En el cas de que els geles siguen extrets del sen del decorregut en el que es varen formar, és dir, en el cas de que se sequen, poden donar lloc a dos tipos de geles secs:
- Xerogeles (sòlits): Són geles sòlits que han perdut o ha segut extret el dissolvent en condicions ambientals.
- Aerogelés (sòlits): Són geles sòlits als que se'ls ha extret el dissolvent per mig de condicions supercríticas.
Hidrogeles
[editar | editar còdic]
Un hidrogel és una ret de cadenes polimèriques que són hidrófilas, que a voltes es troben com un coloideal gel en el que l'aigua és el mig de dispersió. Un sòlit tridimensional resulta de les cadenes polimèriques hidrofílicas que es mantenen unides per enllaços creuats. Pels enllaços creuats inherents, l'integritat estructural de la ret de hidrogeles no es dissol per l'alta concentració d'aigua.[4] Els hidrogeles són rets polimèriques naturals o sintètiques altament absorbents (poden contindre més del 90% d'aigua).
Els hidrogeles també posseïxen un grau de flexibilitat molt similar al dels teixits naturals, pel seu important contingut en aigua. Com "materials inteligents que responen", els hidrogeles poden encapsular sistemes químics que en ser estimulats per factors externs, com un canvi de pH, poden fer que composts específics, com la glucosa, es lliberen al mig ambient, en la majoria dels casos per mig d'una transició gel-sol a l'estat líquit. Els polímero quimomecánicos són en la seua majoria també hidrogeles, que en ser estimulats canvien el seu volum i poden servir com a actuadors o sensors. La primera aparició del terme 'hidrogel' en la lliteratura va ser en 1894.[5]
Organogeles
[editar | editar còdic]Un organogel és un material sòlit termoreversible (termoplàstic) no cristalí, no gaseós, compost per un líquit orgànic atrapat en una ret tridimensional reticulada. El líquit pot ser, per eixemple, un dissolvent orgànic, un oli mineral o un oli vegetal. La solubilidad i les partícula dimensions del estructurante són característiques importants per a les propietats d'elàstica i la fermea del organogel. A sovint, estos sistemes es basen en el autoensamblaje de les molècules del estructurante.[6][7] (Un eixemple de formació d'una ret termorreversible no desijada és l'aparició de la cristalisació de la cera en el petròleu.[8])
Els organogeles tenen potencial per al seu us en una série d'aplicacions, com en farmacèutica,[9] cosmètics i conservació,[10] i aliments.[11]
Xerogels
[editar | editar còdic]Un xerogel Plantilla:IPAc-en és un sòlit format a partir d'un gel per mig de secat en contracció sense obstàculs. Els xerogeles solen conservar una alta porosidad (15–50%) i un àrea de superfície molt gran (150–900 m2/g), junt en un tamany de poro molt menut (1–10 nm). Quan l'eliminació del solvent ocorre en condicions supercríticas, la ret no es contrau i es produïx un material altament poroso i de baixa densitat denominat aerogel. El tractament tèrmic d'un xerogel a temperatura elevada produïx una sinterización viscosa (contracció del xerogel per una menuda cantitat de fluix viscós) que dona com resultat un sòlit més dens i robust, la densitat i la porosidad conseguides depenen de les condicions d'sinterización.
Hidrogeles nanocompuestos
[editar | editar còdic]Els hidrogeles nanocompuestos[12][13] o hidrogeles híbrits, són rets polimèriques altament hidratadas, reticuladas física o covalentemente entre sí i/o en nanopartículas o nanoestructuras.[14] Els hidrogeles nanocompuestos poden imitar les propietats, l'estructura i el microambiente del teixit natiu per la seua estructura porosa hidratada i interconectada. Una àmplia gama de nanopartículas, com els nanomateriales a pur de carbono, polimèrics, ceràmics i metàlics, poden incorporar-se dins de l'estructura del hidrogel per a obtindre nanocompuestos en funcionalitat a mida. Els hidrogeles nanocompuestos poden ser dissenyats per a posseir propietats físiques, químiques, elèctriques, tèrmiques i biològiques superiors.[12][15]
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Leppard, B. Ashton, R. Tractament en Dermatologia. Radcliffe Medical Press. Oxford. 1994. 5 pp ISBN 1-85775-003-9
- ↑ Oxford English Dictionary Online (1989). Oxford: Oxford University Press
- ↑ Mallory, J. P. & Adams, Douglas Q. (2006) The Oxford introduction to Proto-Indo-European and the Proto-Indo-European world. Oxford: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-928791-8
- ↑ Warren DS, Sutherland SP, Kao JY, Weal GR, Mackay SM. “La preparació i l'anàlisis simple d'un hidrogel compost de nanopartículas d'argila” (EN). Journal of Chemical Education 94 (11): 1772-1779. doi:. ISSN 0021-9584. Bibcode: 2017JChEd..94.1772W.
- ↑ Bemmelen JM (1907). “Der Hydrogel und dones kristallinische Hydrat dones Kupferoxydes”. Zeitschrift für Chemie und Industrie der Kolloide 1 (7): 213-214. doi:.
- ↑ Terech P. (1997) "Low-molecular weight organogelators", pp. 208-268 in: Robb I.D. (ed.) Specialist surfactants. Glasgow: Blackie Academic and Professional, ISBN 0751403407.
- ↑ Van Esch J, Schoonbeek F, De Loos M, Veen EM, Kellogg RM, Feringa BL. «Low molecular weight gelators for organic solvents», Ungaro R, Dalcanale I (ed.). Supramolecular science: On està i cap a on va, Kluwer Academic Publishers, pp. 233-259. ISBN 079235656X.
- ↑ Visintin RF, Lapasin R, Vignati I, D'Antona P, Lockhart TP. “Rheological behavior and structural interpretation of waxy crude oil gels”. Langmuir 21 (14): 6240-9. doi:. PMID 15982026.
- ↑ Kumar R, Katare OP. “Organogeles de lecitina com un potencial sistema estructurat de fosfolípits per a l'administració tòpica de fàrmacs: a review”. AAPS PharmSciTech 6 (2): E298-310. doi:. PMID 16353989.
- ↑ Carretti I, Dei L, Weiss RG (2005). “Soft matter and art conservation. Rheoreversible gels and beyond”. Soft Matter 1 (1): 17. doi:. Bibcode: 2005SMat....1...17C.
- ↑ Pernetti M, van Malssen KF, Flöter I, Bot A (2007). “Structuring of edible oils by alternatives to crystalline fat”. Current Opinion in Colloid & Interface Science 12 (4–5): 221–231. doi:.
- ↑ 12,0 12,1 Gaharwar AK, Peppas NA, Khademhosseini A. “Nanocomposite hydrogels for biomedical applications”. Biotechnology and Bioengineering 111 (3): 441–53. doi:. PMID 24264728.
- ↑ “Bioinspired Polymeric Nanocomposites for Regenerative Medicine” . Macromolecular Chemistry and Physics 216 (3): 248–264. doi:.
- ↑ Kutvonen A, Rossi G, Puisto SR, Rostedt NK, Ala-Nissila T. “Influència del tamany, la càrrega i la forma de les nanopartículas en les propietats mecàniques dels nanocompuestos polimèrics”. The Journal of Chemical Physics 137 (21): 214901. doi:. PMID 23231257. Bibcode: o4901K 2012JChPh.137 o4901K.
- ↑ Saragossa J, Babhadiashar N, O'Brien V, Chang A, Blanco M, Zabalegui A, Llig H, Asuri P. “Experimental Investigation of Mechanical and Thermal Properties of Silica Nanoparticle-Reinforced Poly(acrylamide) Nanocomposite Hydrogels”. PLOS ONE 10 (8): i0136293. doi:. PMID 26301505. Bibcode: 2015PLoSO..1036293Z.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Gel» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.