El equipo de investigación desarrolla un nuevo enfoque para fortalecer los geles de polímeros al cambiar la longitud del "hilo" de polímero por "cordón" molecular
Un gel de polímero consiste en una red de polímero reticulada tridimensional hinchada con moléculas líquidas. Sin embargo, la mayoría de los geles de polímero convencionales son frágiles porque la concentración de estrés se produce fácilmente en su estructura de red de polímero reticulada. Las propiedades mecánicas de los geles de polímero necesitanmejorar para facilitar su aplicación como, por ejemplo, tamices moleculares y materiales superabsorbentes.
Un equipo de investigadores internacionales de la Universidad de Nagoya y la Universidad de Tokio ha encontrado una manera de aumentar la resistencia a la fractura de los geles de polímero utilizando un diseño basado en "cuentas" moleculares e "hilos" de polímeros. Las cuentas moleculares son anillos de ciclodextrina modificados,que se enroscan en hilos de polietilenglicol PEG. Los anillos de ciclodextrina contienen grupos que permiten que las estructuras roscadas se reticulen para formar una red de polímero tridimensional que se puede utilizar como un gel de polímero. Los hallazgos se publicaron recientemente en ChemComm .
"Investigamos el efecto del peso molecular del PEG por anillo de ciclodextrina sobre la tensión y la resistencia a la ruptura de los geles resultantes", dice el coautor del estudio, Yukikazu Takeoka.
Los investigadores encontraron que sus geles de polímero son resistentes a la fractura porque las perlas de ciclodextrina pueden deslizarse a lo largo de los hilos de PEG cuando se aplica una fuerza, evitando la concentración de estrés. La magnitud de este efecto aumenta con el peso molecular de PEG por anillo de ciclodextrina, lo que resultaen geles con mayor esfuerzo y resistencia a la ruptura, es decir, la capacidad de las perlas de ciclodextrina para deslizarse a lo largo de los hilos de polímero aumenta con la longitud del hilo entre las perlas.
"La capacidad de mejorar la resistencia a la fractura de los geles poliméricos al aumentar el peso molecular de las unidades poliméricas para cada anillo de ciclodextrina reticulante es una solución conveniente para superar el problema de la fragilidad de los geles poliméricos convencionales", explica la autora principal Kana Ohmori.
Este enfoque para mejorar la resistencia a la deformación y a la rotura mediante el uso de perlas moleculares de reticulación móviles enhebradas en cadenas de polímero debería permitir la fabricación de geles de polímero con las propiedades mecánicas deseadas.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Nagoya . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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