Ein Gel (vom Lat.-Gelu-Einfrieren, der Kälte, dem Eis oder gelatus-eingefroren, unbeweglich) ist ein festes, einem Gelee ähnliches Material, das Eigenschaften im Intervall vom weichen und schwachen zum harten und zähen haben kann. Gele werden als ein wesentlich verdünntes quer-verbundenes System definiert, das keinen Fluss wenn im Steady-State-ausstellt. Durch das Gewicht sind Gele größtenteils flüssig, noch benehmen sie sich wie Festkörper wegen eines dreidimensionalen quer-verbundenen Netzes innerhalb der Flüssigkeit. Es sind die crosslinks innerhalb der Flüssigkeit, die einem Gel seine Struktur (Härte) geben und zu Klebrigkeit (Stift) beitragen. Auf diese Weise sind Gele eine Streuung von Molekülen einer Flüssigkeit innerhalb eines Festkörpers, in dem der Festkörper die dauernde Phase ist und die Flüssigkeit die diskontinuierliche Phase ist.

Zusammensetzung

Gele bestehen aus einem festen dreidimensionalen Netz, das das Volumen eines flüssigen Mediums abmisst und es durch Oberflächenspannungseffekten berückt. Diese innere Netzstruktur kann sich aus physischen Obligationen (physische Gele) oder chemische Obligationen (chemische Gele), sowie crystallites oder andere Verbindungspunkte ergeben, die intakt innerhalb von sich ausstreckender Flüssigkeit bleiben. Eigentlich kann jede Flüssigkeit als ein Ex-Anerbieten einschließlich Wassers (Hydrogele), Öl und Luft (aerogel) verwendet werden. Sowohl durch das Gewicht als auch durch Volumen sind Gele in der Zusammensetzung größtenteils flüssig und stellen so denjenigen ihrer konstituierenden Flüssigkeiten ähnliche Dichten aus. Essbares Gelee ist ein allgemeines Beispiel eines Hydrogels und hat ungefähr die Dichte von Wasser.

Polymer von Cationic

Polymer von Cationic sind positiv beladene Polymer. Ihre positiven Anklagen verhindern die Bildung von aufgerollten Polymern. Das erlaubt ihnen, mehr zur Viskosität in ihrem gestreckten Staat beizutragen, weil das gestreckte Polymer mehr Raum aufnimmt

Gel ist eine kolloidale Lösung der Streuungsphase so flüssig und Streuungsmedium wie fester

Typen von Gelen

Hydrogele

Hydrogel (hat auch aquagel genannt), ist ein Netz von Polymer-Ketten, die, manchmal gefundene als ein gallertartiges Gel wasserquellfähig sind, in dem Wasser das Streuungsmedium ist. Hydrogele sind hoch absorbierend (sie können mehr als 99.9 % Wasser enthalten) natürliche oder synthetische Polymer.

Hydrogele besitzen auch einen Grad der Flexibilität, die dem natürlichen Gewebe wegen ihres bedeutenden Wasserinhalts sehr ähnlich ist.

Der allgemeine Gebrauch für Hydrogele schließt ein

• zurzeit verwendet als Schafotte in der Gewebetechnik. Wenn verwendet, als Schafotte können Hydrogele menschliche Zellen enthalten, um Gewebe zu reparieren.
• Hydrogel-gekleidete Bohrlöcher sind für die Zellkultur verwendet worden
• umweltsmäßig empfindliche Hydrogele, die auch bekannt als 'Kluge Gele' oder 'Intelligente Gele' sind. Diese Hydrogele sind in der Lage, Änderungen des pH, der Temperatur oder der Konzentration von metabolite zu fühlen und ihre Last als Ergebnis solch einer Änderung zu veröffentlichen.
• als Rauschgift-Liefersysteme der anhaltenden Ausgabe.
• stellen Sie Absorption, desloughing und debriding von necrotic und fibrotic Gewebe zur Verfügung.
• Hydrogele, die auf spezifische Moleküle, wie Traubenzucker oder Antigene antwortend sind, können als biosensors, sowie im Doktoren der Zahnmedizin verwendet werden.
• verwendet in Einwegwindeln, wo sie Urin, oder in Damenbinden absorbieren
• Kontaktlinsen (Silikon-Hydrogele, polyacrylamides)
• EEG und ECG medizinische Elektroden mit Hydrogelen haben von quer-verbundenen Polymern (Polyäthylen-Oxyd, Polyampere und polyvinylpyrrolidone) gedichtet
• Wassergel-Explosivstoffe
• rektale Rauschgift-Übergabe und Diagnose

Anderer schließt weniger allgemeiner Gebrauch ein

• Brustimplantate
• jetzt verwendet in Leim.
• Körnchen, um Boden-Feuchtigkeit in trockenen Gebieten zu halten
• Ankleiden, um von Brandwunde oder anderen Hard-Heal-Wunden zu heilen. Wunde-Gele sind ausgezeichnet, um zu helfen, eine feuchte Umgebung zu schaffen oder aufrechtzuerhalten.
• Reservoire in der aktuellen Rauschgift-Übergabe; besonders ionische Rauschgifte, die durch iontophoresis geliefert sind (sieh Ion Harz austauschen)

Allgemeine Zutaten sind z.B Polyvinylalkohol, Natrium polyacrylate, acrylate Polymer und Copolymerisate mit einem Überfluss an wasserquellfähigen Gruppen.

Natürliche Hydrogel-Materialien werden für die Gewebetechnik untersucht; diese Materialien schließen agarose, methylcellulose, hyaluronan, und andere natürlich abgeleitete Polymer ein.

Organogels

Ein organogel ist ein nichtkristallener, nichtglasiger thermoreversible (thermoplastisches) festes Material, das aus einer flüssigen organischen in einem dreidimensional quer-verbundenen Netz verführten Phase zusammengesetzt ist. Die Flüssigkeit, kann zum Beispiel, ein organisches Lösungsmittel, Mineralöl oder Pflanzenöl sein. Die Löslichkeit und Dimensionen des structurant sind wichtige Eigenschaften für die elastischen Eigenschaften und Entschlossenheit des organogel. Häufig basieren diese Systeme auf dem Selbstzusammenbau der structurant Moleküle.

Organogels haben Potenzial für den Gebrauch in mehreren Anwendungen, solcher als in Arzneimitteln, Kosmetik, Kunstbewahrung und Essen. Ein Beispiel der Bildung eines unerwünschten thermoreversible Netzes ist das Ereignis der Wachs-Kristallisierung in Erdöl.

Xerogels

Ein xerogel ist ein von einem Gel gebildeter Festkörper durch den Trockner mit dem freien Zusammenschrumpfen. Xerogels behalten gewöhnlich hohe Durchlässigkeit (25 %) und enorme Fläche (150-900 m/g), zusammen mit der sehr kleinen Porengröße (1-10 nm). Wenn lösende Eliminierung unter allzu kritischen (superkritischen) Bedingungen vorkommt, weicht das Netz nicht zurück und ein hoch poröses, bekanntes Material der niedrigen Dichte, weil ein aerogel erzeugt wird. Die Wärmebehandlung eines xerogel bei der Hochtemperatur erzeugt klebrigen sintering (Zusammenschrumpfen des xerogel erwarteten zu einem kleinen Betrag des klebrigen Flusses) und gestaltet effektiv das poröse Gel in ein dichtes Glas um.

Eigenschaften

Viele Gele zeigen Eindickung - sie werden Flüssigkeit, wenn begeistert, aber werden fest wieder, wenn sie sich ausruhen.

Im Allgemeinen sind Gele anscheinend feste, einem Gelee ähnliche Materialien.

Durch das Ersetzen von der Flüssigkeit durch Benzin ist es möglich, aerogels, Materialien mit außergewöhnlichen Eigenschaften einschließlich der sehr niedrigen Dichte, hohen spezifischen Flächen und ausgezeichneten Thermalisolierungseigenschaften vorzubereiten.

Natürlich vorkommende Gele im Tierreich

Einige Arten verbergen Gele, die in der Parasit-Kontrolle wirksam sind. Zum Beispiel verbirgt der lange-finned Versuchswalfisch ein enzymatisches Gel, das auf der Außenoberfläche dieses Tieres ruht und hilft, andere Organismen davon abzuhalten, Kolonien auf der Oberfläche der Körper dieser Walfische zu gründen.

Anwendungen

Viele Substanzen können Gele bilden, wenn ein passender Bindemittel oder gelling Reagenz zu ihrer Formel hinzugefügt werden. Diese Annäherung ist in der Fertigung der breiten Auswahl an Produkten, von Nahrungsmitteln bis Farben und Bindemittel üblich.

In Faser-Optik-Kommunikationen wird ein weiches Gel, das "Haargel" in der Viskosität ähnelt, verwendet, um die Plastiktuben zu füllen, die die Fasern enthalten. Der Hauptzweck des Gels ist, Wassereindringen zu verhindern, wenn die Puffertube durchgebrochen wird, aber das Gel puffert auch die Fasern gegen den mechanischen Schaden, wenn die Tube um Ecken während der Installation gebogen oder gebeugt wird. Zusätzlich handelt das Gel als eine in einer Prozession gehende Hilfe, wenn das Kabel gebaut wird, die Fasern zentral haltend, während das Tube-Material darum ausgestoßen wird.

Hydrogele vorhanden natürlich im Körper schließen Schleim, den Glashumor des Auges, des Knorpels, der Sehnen und der Blutklumpen ein. Ihre viscoelastic Natur läuft auf den weichen Gewebebestandteil des Körpers hinaus, der vom mineralbasierten harten Gewebe des Skelettsystems ungleich ist. Forscher entwickeln sich aktiv synthetisch abgeleitete Gewebeersatztechnologien sind auf Hydrogele, sowohl für vorläufigen implants (degradable) als auch für dauerhaften implants (non-degradable) zurückzuführen gewesen. Ein Übersichtsartikel auf dem Thema bespricht den Gebrauch von Hydrogelen für den Kern pulposus Ersatz, Knorpel-Ersatz und synthetische Gewebemodelle.

Siehe auch

• 2 Acrylamido 2 methylpropane sulfonic Säure
• Aerogel
• Hydrokolloid
• Gel-Elektrophorese, Gel-Elektrophorese von Agarose, 2. Elektrophorese, SDS-SEITIGER
• Gel-Filtrieren-Chromatographie, Gel-Durchdringungschromatographie
• Teig (rheology)
• Essen rheology
• Silikon-GEL

10. Ich. Katime, O. Katime, D. Katime. Los materiales inteligentes de este milenio: Los hidrogeles macromoleculares. Síntesis, propiedades y applicaciones. Servicio Leitartikel de la Universidad del País Vasco (UPV/EHU).Bilbao. Septiembre de 2004

Weiterführende Literatur

• Ajayaghosh, A., Praveen, V.K. & Vijayakumar C. Organogels weil wechseln Schafotte für die Erregungsenergie über und leichtes Ernten. Chem Soc Hochwürdiger 37, 109-22 (2008).
• Ajayaghosh, A. & Praveen, V.K. P-Organogels von Selbstgesammeltem p-Phenylenevinylenes: Weiche Materialien mit der Verschiedenen Größe, der Gestalt und den Funktionen. Acc. Chem. Res. 40, 644-656 (2007).
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• Fairclough, J.P.A. & Normanne, A.I. Structure und rheology von wässrigen Gelen. Annu. Das Vertreter Prog. Chem. Sekte. C 99, 243-276 (2003).
• Pich, A.Z. & Adler, H.P. Composite wässrige Mikrogele: eine Übersicht von neuen Fortschritten in der Synthese, Charakterisierung und Anwendung. Polymer International 56, 291-307 (2007).
• Viscoelastic Charakterisierung von Agarose Gel-Schafotten

Links

• Xerogel (Definition)