Гель

Высоковязкая жидкость, проявляющая своего рода полутвердое поведение.

Перевернутый флакон с гелем для волос

Силикагель

Гель — это полутвердое вещество , свойства которого могут варьироваться от мягких и слабых до твердых и прочных. ^{[1] [2]} Гели определяются как существенно разбавленная сшитая система, которая не проявляет текучести в устойчивом состоянии, хотя жидкая фаза все еще может диффундировать через эту систему. ^[3]

Определение геля по ИЮПАК

Гели в основном жидкие по массе , но ведут себя как твердые тела из-за трехмерной сшитой сети внутри жидкости. Именно сшивание внутри жидкости придает гелю его структуру (твердость) и способствует адгезивному прилипанию ( липкости ). Таким образом, гели представляют собой дисперсию молекул жидкости в твердой среде. Слово гель было придумано шотландским химиком 19 века Томасом Грэхемом путем вырезания из желатина . ^[4]

Процесс образования геля называется гелеобразованием .

Состав

Гели состоят из прочной трехмерной сети, которая охватывает объем жидкой среды и захватывает ее посредством эффектов поверхностного натяжения . Эта внутренняя сетевая структура может быть результатом физических связей, таких как запутывание полимерных цепей (см. полимеры ) (физические гели) или химических связей, таких как дисульфидные связи (см. тиомеры ) (химические гели), а также кристаллитов или других соединений, которые остаются нетронутыми в расширяющейся жидкости. Практически любая жидкость может быть использована в качестве наполнителя, включая воду ( гидрогели ), масло и воздух ( аэрогель ). Как по весу, так и по объему гели в основном жидкие по составу и, таким образом, демонстрируют плотности, аналогичные плотности составляющих их жидкостей. Съедобное желе является распространенным примером гидрогеля и имеет приблизительно плотность воды.

Полиионные полимеры

Полиионные полимеры — это полимеры с ионной функциональной группой. Ионные заряды предотвращают образование плотно скрученных полимерных цепей. Это позволяет им вносить больший вклад в вязкость в их растянутом состоянии, поскольку растянутый полимер занимает больше места. Это также является причиной затвердевания геля. Для получения дополнительной информации см. полиэлектролит .

Типы

Коллоидные гели

Коллоидный гель состоит из просачивающейся сети частиц в жидкой среде, ^[5] обеспечивающей механические свойства , ^{[6] в} частности , возникновение упругого поведения. ^[7] Частицы могут демонстрировать притягивающие взаимодействия посредством осмотического истощения или посредством полимерных связей. ^[8]

Коллоидные гели имеют три фазы в своем жизненном цикле: гелеобразование, старение и коллапс. ^{[9] [10]} Гель изначально формируется путем сборки частиц в пространственную сеть, что приводит к фазовой остановке. В фазе старения частицы медленно перестраиваются, образуя более толстые нити, увеличивая эластичность материала. Гели также могут коллапсировать и разделяться внешними полями, такими как гравитация. ^[11] Коллоидные гели демонстрируют линейную реологию отклика при низких амплитудах. ^[12] Эти материалы были исследованы в качестве кандидатов на матрицу высвобождения лекарств. ^[13]

Гидрогели

Гидрогель суперабсорбирующего полимера

Гидрогель представляет собой сеть полимерных цепей, которые являются гидрофильными, иногда встречаются в виде коллоидного геля, в котором вода является дисперсионной средой. Трехмерное твердое тело получается из гидрофильных полимерных цепей, удерживаемых вместе поперечными связями. ^{[ необходимо разъяснение ]} Из-за присущих поперечных связей структурная целостность сети гидрогеля не растворяется от высокой концентрации воды. ^[14] Гидрогели являются высокоабсорбирующими ( они могут содержать более 90% воды) природными или синтетическими полимерными сетями. Гидрогели также обладают степенью гибкости, очень похожей на естественную ткань, из-за их значительного содержания воды. Как отзывчивые « умные материалы », гидрогели могут инкапсулировать химические системы, которые при стимуляции внешними факторами, такими как изменение pH, могут вызывать высвобождение определенных соединений, таких как глюкоза, в окружающую среду, в большинстве случаев путем перехода гель-золь в жидкое состояние. ^[15] Хемомеханические полимеры в основном также являются гидрогелями, которые при стимуляции изменяют свой объем и могут служить исполнительными механизмами или датчиками . Термин «гидрогель» впервые появился в литературе в 1894 году. ^[16]

Определение ИЮПАК для полимерного геля

Органогели

Органогель — это некристаллический , нестеклообразный термообратимый ( термопластичный ) твердый материал, состоящий из жидкой органической фазы, заключенной в трехмерную сшитую сеть. Жидкость может быть, например, органическим растворителем , минеральным маслом или растительным маслом . Растворимость и размеры частиц структурообразователя являются важными характеристиками для упругих свойств и прочности органогеля. Часто эти системы основаны на самосборке молекул структурообразователя. ^{[17] [18]} ( Примером образования нежелательной термообратимой сети является возникновение кристаллизации воска в нефти . ^[19] )

Органогели имеют потенциал для использования в ряде областей, таких как фармацевтика , ^[20] косметика, сохранение произведений искусства ^[21] и продукты питания. ^[22]

Ксерогели

https://doi.org/10.1351/goldbook.X06700.

Ксерогель / ˈ z ɪər oʊ ˌ dʒ ɛ l / представляет собой твердое вещество, образованное из геля путем сушки с беспрепятственной усадкой. Ксерогели обычно сохраняют высокую пористость (15–50%) и огромную площадь поверхности (150–900 м 2 ^/ г), а также очень малый размер пор (1–10 нм). Когда удаление растворителя происходит в сверхкритических условиях, сетка не усаживается и получается высокопористый материал с низкой плотностью, известный как аэрогель . Термическая обработка ксерогеля при повышенной температуре вызывает вязкое спекание (усадка ксерогеля из-за небольшого количества вязкого течения), что приводит к более плотному и прочному твердому веществу, достигаемая плотность и пористость зависят от условий спекания.

Нанокомпозитные гидрогели

Нанокомпозитные гидрогели ^{[23] [24]} или гибридные гидрогели представляют собой высокогидратированные полимерные сети, физически или ковалентно сшитые друг с другом и/или с наночастицами или наноструктурами. ^[25] Нанокомпозитные гидрогели могут имитировать свойства, структуру и микросреду нативной ткани благодаря своей гидратированной и взаимосвязанной пористой структуре. Широкий спектр наночастиц, таких как углеродные, полимерные, керамические и металлические наноматериалы, может быть включен в структуру гидрогеля для получения нанокомпозитов с индивидуальной функциональностью. Нанокомпозитные гидрогели могут быть спроектированы так, чтобы обладать превосходными физическими, химическими, электрическими, термическими и биологическими свойствами. ^{[23] [26]}

Характеристики

Многие гели проявляют тиксотропию — они становятся жидкими при перемешивании, но снова затвердевают при отдыхе. В целом, гели, по-видимому, являются твердыми, желеобразными материалами. Это тип неньютоновской жидкости . Заменяя жидкость газом, можно приготовить аэрогели — материалы с исключительными свойствами, включая очень низкую плотность, высокую удельную поверхность и превосходные теплоизоляционные свойства.

Термодинамика деформации геля

Гель по сути является смесью полимерной сети и фазы растворителя . При растяжении сшивки сети отдаляются друг от друга. Благодаря полимерным нитям между сшивками, действующим как энтропийные пружины , гели демонстрируют эластичность, подобную резине (которая представляет собой просто полимерную сеть без растворителя). Это происходит потому, что штраф свободной энергии для растяжения идеального полимерного сегмента мономеров размером между сшивками до расстояния от конца до конца приблизительно определяется выражением ^[27] ${\displaystyle N}$ ${\displaystyle b}$ ${\displaystyle R}$

${\displaystyle F_{\text{ela}}\sim kT{\frac {R^{2}}{Nb^{2}}}.}$

Это источник эластичности как геля, так и резины . Но одно ключевое отличие заключается в том, что гель содержит дополнительную фазу растворителя и, следовательно, способен иметь значительные изменения объема при деформации путем всасывания и высасывания растворителя. Например, гель может набухать в несколько раз по сравнению с первоначальным объемом после погружения в растворитель после достижения равновесия. Это явление набухания геля. Напротив, если мы вытащим набухший гель и дадим растворителю испариться, гель сожмется примерно до своего первоначального размера. Это изменение объема геля может быть альтернативно вызвано приложением внешних сил. Если к гелю приложено одноосное сжимающее напряжение , часть растворителя, содержащегося в геле, будет выдавлена, и гель сожмется в направлении приложенного напряжения.

Для изучения механического состояния геля в равновесии хорошей отправной точкой является рассмотрение кубического геля объемом , который растягивается на факторы , и в трех ортогональных направлениях во время набухания после погружения в фазу растворителя начального объема . Тогда конечный деформированный объем геля равен , а общий объем системы равен , который предполагается постоянным в процессе набухания для простоты обработки. Набухшее состояние геля теперь полностью характеризуется факторами растяжения , и , следовательно, интересно вывести свободную энергию деформации как функцию от них, обозначенную как . По аналогии с историческим рассмотрением эластичности резины и свободной энергии смешивания, чаще всего определяется как разница свободной энергии после и до набухания, нормализованная начальным объемом геля , то есть плотностью разницы свободной энергии. Форма естественным образом предполагает два вклада радикально различного физического происхождения, один из которых связан с упругой деформацией полимерной сетки, а другой — со смешиванием сетки с растворителем. Следовательно, мы пишем ^[28] ${\displaystyle V_{0}}$ ${\displaystyle \lambda _{1}}$ ${\displaystyle \lambda _{2}}$ ${\displaystyle \lambda _{3}}$ ${\displaystyle V_{s0}}$ ${\displaystyle \lambda _{1}\lambda _{2}\lambda _{3}V_{0}}$ ${\displaystyle V_{0}+V_{s0}}$ ${\displaystyle \lambda _{1}}$ ${\displaystyle \lambda _{2}}$ ${\displaystyle \lambda _{3}}$ ${\displaystyle f_{\text{gel}}(\lambda _{1},\lambda _{2},\lambda _{3})}$ ${\displaystyle f_{\text{gel}}(\lambda _{1},\lambda _{2},\lambda _{3})}$ ${\displaystyle V_{0}}$ ${\displaystyle f_{\text{gel}}(\lambda _{1},\lambda _{2},\lambda _{3})}$

${\displaystyle f_{\text{gel}}(\lambda _{1},\lambda _{2},\lambda _{3})=f_{\text{net}}(\lambda _{1},\lambda _{2},\lambda _{3})+f_{\text{mix}}(\lambda _{1},\lambda _{2},\lambda _{3}).}$

Теперь рассмотрим два вклада по отдельности. Член упругой деформации полимера не зависит от фазы растворителя и имеет то же выражение, что и резина, как выведено в теории упругости резины Куна :

${\displaystyle f_{\text{net}}(\lambda _{1},\lambda _{2},\lambda _{3})={\frac {G_{0}}{2}}(\lambda _{1}^{2}+\lambda _{2}^{2}+\lambda _{3}^{2}-3),}$

где обозначает модуль сдвига исходного состояния. С другой стороны, термин смешивания обычно рассматривается с помощью свободной энергии Флори-Хаггинса концентрированных полимерных растворов , где - объемная доля полимера. Предположим, что исходный гель имеет объемную долю полимера , объемная доля полимера после набухания будет равна , поскольку число мономеров остается прежним, а объем геля увеличивается в . Поскольку объемная доля полимера уменьшается от до , раствор полимера с концентрацией и объемом смешивается с чистым растворителем объемом , становясь раствором с концентрацией полимера и объемом . Изменение плотности свободной энергии на этом этапе смешивания определяется как ${\displaystyle G_{0}}$ ${\displaystyle f_{\text{mix}}(\lambda _{1},\lambda _{2},\lambda _{3})}$ ${\displaystyle f(\phi )}$ ${\displaystyle \phi }$ ${\displaystyle \phi _{0}}$ ${\displaystyle \phi =\phi _{0}/\lambda _{1}\lambda _{2}\lambda _{3}}$ ${\displaystyle \lambda _{1}\lambda _{2}\lambda _{3}}$ ${\displaystyle \phi _{0}}$ ${\displaystyle \phi }$ ${\displaystyle \phi _{0}}$ ${\displaystyle V_{0}}$ ${\displaystyle (\lambda _{1}\lambda _{2}\lambda _{3}-1)V_{0}}$ ${\displaystyle \phi }$ ${\displaystyle \lambda _{1}\lambda _{2}\lambda _{3}V_{0}}$

${\displaystyle V_{g0}f_{\text{mix}}(\lambda _{1}\lambda _{2}\lambda _{3})=\lambda _{1}\lambda _{2}\lambda _{3}f(\phi )-[V_{0}f(\phi _{0})+(\lambda _{1}\lambda _{2}\lambda _{3}-1)f(0)],}$

где в правой части первый член — плотность энергии Флори–Хаггинса конечного набухшего геля, второй связан с начальным гелем, а третий — с чистым растворителем до смешивания. Замена приводит к ${\displaystyle \phi =\phi _{0}/\lambda _{1}\lambda _{2}\lambda _{3}}$

${\displaystyle f_{\text{mix}}(\lambda _{1},\lambda _{2},\lambda _{3})={\frac {\phi _{0}}{\phi }}[f(\phi )-f(0)]-[f(\phi _{0})-f(0)].}$

Обратите внимание, что второй член не зависит от факторов растяжения , и , следовательно, может быть опущен в последующем анализе. Теперь мы используем свободную энергию Флори-Хаггинса для раствора полимер-растворитель, которая читается как ^[29] ${\displaystyle \lambda _{1}}$ ${\displaystyle \lambda _{2}}$ ${\displaystyle \lambda _{3}}$

${\displaystyle f(\phi )={\frac {kT}{v_{c}}}[{\frac {\phi }{N}}\ln \phi +(1-\phi )\ln(1-\phi )+\chi \phi (1-\phi )],}$

где — объем мономера, — длина полимерной нити, — параметр энергии Флори-Хаггинса . Поскольку в сети длина полимера фактически бесконечна, мы можем взять предел и свести к ${\displaystyle v_{c}}$ ${\displaystyle N}$ ${\displaystyle \chi }$ ${\displaystyle N\to \infty }$ ${\displaystyle f(\phi )}$

${\displaystyle f(\phi )={\frac {kT}{v_{c}}}[(1-\phi )\ln(1-\phi )+\chi \phi (1-\phi )].}$

Подстановка этого выражения в и добавление сетевого вклада приводит к ^[28] ${\displaystyle f_{\text{mix}}(\lambda _{1},\lambda _{2},\lambda _{3})}$

${\displaystyle f_{\text{gel}}(\lambda _{1},\lambda _{2},\lambda _{3})={\frac {G_{0}}{2}}(\lambda _{1}^{2}+\lambda _{2}^{2}+\lambda _{3}^{2})+{\frac {\phi _{0}}{\phi }}f(\phi ).}$

Это дает отправную точку для изучения равновесия набухания гелевой сети, погруженной в растворитель. Можно показать, что набухание геля представляет собой конкуренцию между двумя силами, одна из которых — осмотическое давление полимерного раствора, которое благоприятствует поглощению растворителя и расширению, другая — восстанавливающая сила эластичности полимерной сети , которая благоприятствует усадке. В состоянии равновесия два эффекта в принципе точно компенсируют друг друга и связанное с ними , и определяют равновесный объем геля. При решении уравнения баланса сил графические решения часто являются предпочтительными. ${\displaystyle \lambda _{1}}$ ${\displaystyle \lambda _{2}}$ ${\displaystyle \lambda _{3}}$

В альтернативном подходе масштабирования предположим, что изотропный гель растягивается в раз во всех трех направлениях. В приближении аффинной сети среднеквадратичное расстояние от конца до конца в геле увеличивается от начального до и упругая энергия одного стенда может быть записана как ${\displaystyle \lambda }$ ${\displaystyle R_{0}^{2}}$ ${\displaystyle (\lambda R_{0})^{2}}$

${\displaystyle F_{\text{ela}}\sim kT{\frac {(\lambda R_{0})^{2}}{R_{\text{ref}}^{2}}},}$

где - среднеквадратичное отклонение расстояния от конца до конца одной нити. Модуль геля - это тогда эта одноцепочечная упругая энергия, умноженная на плотность числа нитей, чтобы получить ^[27] ${\displaystyle R_{\text{ref}}}$ ${\displaystyle \nu =\phi /Nb^{3}}$

${\displaystyle G(\phi )\sim {\frac {kT}{b^{3}}}{\frac {\phi }{N}}{\frac {(\lambda R_{0})^{2}}{R_{\text{ref}}^{2}}}.}$

Этот модуль затем можно приравнять к осмотическому давлению (путем дифференциации свободной энергии), получив то же уравнение, что мы нашли выше.

Модифицированное равновесие Доннана полиэлектролитных гелей

Рассмотрим гидрогель, состоящий из полиэлектролитов, декорированных слабыми кислотными группами, которые могут ионизироваться в соответствии с реакцией

${\displaystyle {\text{HA}}\rightleftharpoons {\text{A}}^{-}+{\text{H}}^{+}}$

погружается в солевой раствор физиологической концентрации. Степень ионизации полиэлектролитов затем контролируется и из-за заряженной природы и , электростатических взаимодействий с другими ионами в системах. Это эффективно реагирующая система, регулируемая кислотно-щелочным равновесием , модулируемым электростатическими эффектами, и имеет значение в технологиях доставки лекарств , опреснения морской воды и диализа . Из-за эластичной природы геля дисперсия в системе ограничена и, следовательно, будет иметь место разделение ионов солей и внутри и снаружи геля, что тесно связано со степенью ионизации полиэлектролита . Это разделение ионов внутри и снаружи геля аналогично разделению ионов через полупроницаемую мембрану в классической теории Доннана , но мембрана здесь не нужна, поскольку ограничение объема геля, налагаемое эластичностью сети, эффективно выполняет свою роль, предотвращая прохождение макроионов через фиктивную мембрану, в то же время позволяя проходить ионам. ^[30] ${\displaystyle {\text{pH}}}$ ${\displaystyle {\text{H}}^{+}}$ ${\displaystyle {\text{A}}^{-}}$ ${\displaystyle {\text{A}}^{-}}$ ${\displaystyle {\text{H}}^{+}}$

Связь между ионным разделением и степенью ионизации полиэлектролита лишь частично определяется классической теорией Доннана . В качестве отправной точки мы можем пренебречь электростатическими взаимодействиями между ионами. Затем при равновесии некоторые из слабых кислотных участков в геле будут диссоциировать с образованием , которое электростатически притягивает положительно заряженные и катионы соли, что приводит к относительно высокой концентрации и катионов соли внутри геля. Но поскольку концентрация локально выше, она подавляет дальнейшую ионизацию кислотных участков. Это явление является предсказанием классической теории Доннана. ^[31] Однако при электростатических взаимодействиях картина усложняется. Рассмотрим случай двух соседних, изначально незаряженных кислотных участков , которые оба диссоциируют с образованием . Поскольку оба участка заряжены отрицательно, будет отталкивание заряда-заряда вдоль основной цепи полимера, что имеет тенденцию растягивать цепь. Эта энергетическая стоимость высока как упруго, так и электростатически и, следовательно, подавляет ионизацию. Хотя это подавление ионизации качественно похоже на предсказание Доннана, оно отсутствует без учета электростатики и присутствует независимо от ионного разделения. Сочетание обоих эффектов, а также эластичность геля определяет объем геля в равновесии. ^[30] Из-за сложности сопряженного кислотно-щелочного равновесия, электростатики и эластичности сети, только недавно такая система была правильно воссоздана в компьютерном моделировании . ^{[30] [32]} ${\displaystyle {\text{A}}^{-}}$ ${\displaystyle {\text{H}}^{+}}$ ${\displaystyle {\text{H}}^{+}}$ ${\displaystyle {\text{H}}^{+}}$ ${\displaystyle {\text{HA}}}$ ${\displaystyle {\text{A}}^{-}}$

Гели животного происхождения

Некоторые виды выделяют гели, которые эффективны в борьбе с паразитами. Например, длинноплавниковый гринд выделяет ферментативный гель, который находится на внешней поверхности этого животного и помогает предотвратить образование колоний других организмов на поверхности тел этих китов. ^[33]

Гидрогели, существующие в организме естественным образом, включают слизь , стекловидное тело глаза, хрящи , сухожилия и сгустки крови . Их вязкоупругая природа приводит к тому, что мягкие ткани тела отличаются от твердых тканей скелета на основе минералов. Исследователи активно разрабатывают синтетические технологии замены тканей, полученные из гидрогелей, как для временных имплантатов (разлагаемых), так и для постоянных имплантатов (неразлагаемых). В обзорной статье по этой теме обсуждается использование гидрогелей для замены пульпозного ядра , замены хряща и синтетических моделей тканей. ^[34]

Приложения

Многие вещества могут образовывать гели, если в их формулу добавить подходящий загуститель или гелеобразующий агент . Такой подход распространен в производстве широкого спектра продукции, от продуктов питания до красок и клеев.

В волоконно-оптической связи мягкий гель, по вязкости напоминающий гель для волос, используется для заполнения пластиковых трубок, содержащих волокна. Основное назначение геля — предотвратить проникновение воды, если буферная трубка повреждена, но гель также защищает волокна от механических повреждений, когда трубка сгибается по углам во время установки или изгибается. Кроме того, гель действует как вспомогательное средство при обработке, когда кабель конструируется, удерживая волокна по центру, пока материал трубки экструдируется вокруг них.

Смотрите также

• Аэрогель
• 2-Акриламидо-2-метилпропансульфоновая кислота
• Электрофорез в агарозном геле
• Реология пищевых продуктов
• Электрофорез в геле
• Гель-фильтрационная хроматография
• Гелевая упаковка
• Гель-проникающая хроматография
• Гидроколлоид
• Двойная иммунодиффузия Оухтерлони
• Паста (реология)
• Электрофорез в полиакриламидном геле
• Радиальная иммунодиффузия
• Силиконовый гель
• Двумерный гель-электрофорез
• Пустота (композиты)
• Мягкая материя
• Равновесный гель

Ссылки

1. Khademhosseini A.; Demirci U. (2016). Справочник по гелям: основы, свойства и применение . World Scientific Pub Co Inc. ISBN 9789814656108.
2. Seiffert S., ред. (2015). Супрамолекулярные полимерные сети и гели . Springer. ASIN  B00VR5CMW6.
3. Ферри, Джон Д. (1980). Вязкоупругие свойства полимеров . Нью-Йорк: Wiley. ISBN 0471048941.
4. Harper D. "Онлайн-этимологический словарь: gel". Онлайн-этимологический словарь . Получено 2013-12-09 .
5. Zaccarelli, E. (15 августа 2007 г.). "Коллоидные гели: равновесные и неравновесные пути". Journal of Physics: Condensed Matter . 19 (32): 323101. arXiv : 0705.3418 . Bibcode : 2007JPCM...19F3101Z. doi : 10.1088/0953-8984/19/32/323101. S2CID  17294391.
6. Tsurusawa, H., Leocmach, M., Russo, J., Tanaka, H. (май 2019 г.). «Прямая связь между механической стабильностью в гелях и перколяцией изостатических частиц». Science Advances . 5 (5): eaav6090. arXiv : 1804.04370 . Bibcode :2019SciA....5.6090T. doi :10.1126/sciadv.aav6090. PMC 6544450 . PMID  31172025. 
7. Whitaker, K., Varga, Z., Hsiao, L., Solomon, M., Swan, J., Furst, E. (май 2019). «Эластичность коллоидного геля возникает из-за упаковки локально стекловидных кластеров». Nature Communications . 10 (1): 2237. Bibcode :2019NatCo..10.2237W. doi :10.1038/s41467-019-10039-w. PMC 6527676 . PMID  31110184. 
8. Howard, MP, Jadrich, RB, Lindquist, BA, Khabaz, F., Bonnecaze, RT, Milliron, DJ, Truskett, TM (28 сентября 2019 г.). «Структура и фазовое поведение полимерно-связанных коллоидных гелей». Журнал химической физики . 151 (12): 124901. arXiv : 1907.04874 . Bibcode : 2019JChPh.151l4901H. doi : 10.1063/1.5119359. PMID  31575167. S2CID  195886583.
9. Лу, П.Дж., Заккарелли, Э., Чиулла, Ф., Шофилд, А.Б., Скиортино, Ф., Вайц, Д.А. (май 2008 г.). «Гелеобразование частиц с ближним притяжением». Природа . 453 (7194): 499–503. Бибкод : 2008Natur.453..499L. дои : 10.1038/nature06931. PMID  18497820. S2CID  4409873.
10. Zia, RN, Landrum, BJ, Russel, WB (сентябрь 2014 г.). «Микромеханическое исследование огрубления и реологии коллоидных гелей: построение клеток, перескакивание клеток и храповик Смолуховского». Журнал реологии . 58 (5): 1121–1157. Bibcode : 2014JRheo..58.1121Z. doi : 10.1122/1.4892115.
11. Manley, S., Skotheim, JM, Mahadevan, L., Weitz, DA (3 июня 2005 г.). «Гравитационный коллапс коллоидных гелей». Physical Review Letters . 94 (21): 218302. Bibcode : 2005PhRvL..94u8302M. doi : 10.1103/PhysRevLett.94.218302. PMID  16090356. S2CID  903595.
12. Джонсон, LC, Зия, RN, Могими, E., Петекидис, G. (июль 2019 г.). «Влияние структуры на линейную реологию отклика коллоидных гелей». Журнал реологии . 63 (4): 583–608. Bibcode : 2019JRheo..63..583J. doi : 10.1122/1.5082796. S2CID  189985243.
13. Meidia, H., Irfachsyad, D., Gunawan, D. (12 ноября 2019 г.). "Моделирование броуновской динамики коллоидных гелей как матрицы для применения с контролируемым высвобождением". Серия конференций IOP: Материаловедение и инженерия . 553 (1): 012011. Bibcode : 2019MS&E..553a2011M. doi : 10.1088/1757-899X/553/1/012011 . S2CID  210251780.
14. Warren DS, Sutherland SP, Kao JY, Weal GR, Mackay SM (2017-04-20). «Подготовка и простой анализ гидрогеля из композита на основе глиняных наночастиц». Journal of Chemical Education . 94 (11): 1772–1779. Bibcode : 2017JChEd..94.1772W. doi : 10.1021/acs.jchemed.6b00389. ISSN  0021-9584.
15. Бордбар-Хиабани А., Гасик М. (2022). «Умные гидрогели для современных систем доставки лекарств». Международный журнал молекулярных наук . 23 (7): 3665. doi : 10.3390/ijms23073665 . PMC 8998863. PMID  35409025. 
16. Беммелен Дж. М. (1907). «Гидрогель и кристаллический гидрат купфероксидов». Zeitschrift für Chemie und Industrie der Kolloide . 1 (7): 213–214. дои : 10.1007/BF01830147. S2CID  197928622.
17. Terech P. (1997) "Низкомолекулярные органогелаторы", стр. 208–268 в: Robb ID (ред.) Специальные поверхностно-активные вещества . Глазго: Blackie Academic and Professional, ISBN 0751403407 . 
18. Van Esch J, Schoonbeek F, De Loos M, Veen EM, Kellogg RM, Feringa BL (1999). «Низкомолекулярные гелеобразователи для органических растворителей». В Ungaro R, Dalcanale E (ред.). Супрамолекулярная наука: где она есть и куда она движется . Kluwer Academic Publishers. стр. 233–259. ISBN 079235656X.
19. Визинтин РФ, Лапасин Р, Вигнати Э, Д'Антона П, Локхарт ТП (июль 2005 г.). «Реологическое поведение и структурная интерпретация гелей восковидной сырой нефти». Langmuir . 21 (14): 6240–9. doi :10.1021/la050705k. PMID  15982026.
20. Kumar R, Katare OP (октябрь 2005 г.). «Лецитиновые органогели как потенциальная фосфолипидно-структурированная система для местной доставки лекарств: обзор». AAPS PharmSciTech . 6 (2): E298-310. doi :10.1208/pt060240. PMC 2750543 . PMID  16353989. 
21. Carretti E, Dei L, Weiss RG (2005). "Мягкая материя и сохранение произведений искусства. Реверсивные гели и не только". Soft Matter . 1 (1): 17. Bibcode : 2005SMat....1...17C. doi : 10.1039/B501033K.
22. Pernetti M, van Malssen KF, Flöter E, Bot A (2007). «Структурирование пищевых масел альтернативами кристаллическому жиру». Current Opinion in Colloid & Interface Science . 12 (4–5): 221–231. doi :10.1016/j.cocis.2007.07.002.
23. Gaharwar AK, Peppas NA, Khademhosseini A (март 2014 г.). «Нанокомпозитные гидрогели для биомедицинских применений». Биотехнология и биоинженерия . 111 (3): 441–53. doi :10.1002/bit.25160. PMC 3924876. PMID  24264728. 
24. Carrow JK, Gaharwar AK (ноябрь 2014 г.). «Биоинспирированные полимерные нанокомпозиты для регенеративной медицины». Macromolecular Chemistry and Physics . 216 (3): 248–264. doi :10.1002/macp.201400427.
25. Kutvonen A, Rossi G, Puisto SR, Rostedt NK, Ala-Nissila T (декабрь 2012 г.). "Влияние размера, загрузки и формы наночастиц на механические свойства полимерных нанокомпозитов". The Journal of Chemical Physics . 137 (21): 214901. arXiv : 1212.4335 . Bibcode :2012JChPh.137u4901K. doi :10.1063/1.4767517. PMID  23231257. S2CID  26096794.
26. Zaragoza J, Babhadiashar N, O'Brien V, Chang A, Blanco M, Zabalegui A и др. (2015-08-24). "Экспериментальное исследование механических и термических свойств гидрогелей на основе нанокомпозита из полиакриламида, армированного кремниевыми наночастицами". PLOS ONE . 10 (8): e0136293. Bibcode : 2015PLoSO..1036293Z. doi : 10.1371/journal.pone.0136293 . PMC 4547727. PMID  26301505 . 
27. Рубинштейн, Майкл; Колби, Ральф Х. (2003). Физика полимеров. Оксфорд: Oxford University Press. ISBN 0-19-852059-X. OCLC  50339757.
28. Doi, M. (2013). Физика мягкой материи. Оксфорд: Oxford University Press USA. ISBN 978-0-19-150350-4. OCLC  851159840.
29. Дои, М. (1986). Теория динамики полимеров. SF Edwards. Oxford: Clarendon Press. ISBN 0-19-851976-1. OCLC  59185784.
30. Ландсгезелль, Йонас; Хеббекер, Паскаль; Руд, Олег; Лункад, Раджу; Кошован, Питер; Холм, Кристиан (28.04.2020). «Метод большой реакции для моделирования ионизационных равновесий, связанных с ионным разделением». Macromolecules . 53 (8): 3007–3020. Bibcode :2020MaMol..53.3007L. doi :10.1021/acs.macromol.0c00260. ISSN  0024-9297.
31. Электростатические эффекты в мягкой материи и биофизике. Кристиан, доктор философии. Холм, Патрик Кекишефф, Рудольф Подгорник, Организация Североатлантического договора. Отдел научных дел, Передовой исследовательский семинар НАТО по электростатическим эффектам в мягкой материи и биофизике. Дордрехт [Нидерланды]: Kluwer Academic Publishers. 2001. ISBN 1-4020-0196-7. OCLC  48383405.{{cite book}}: CS1 maint: others (link)
32. Blanco, Pablo M.; Madurga, Sergio; Mas, Francesc; Garcés, Josep L. (2019-11-12). «Влияние регулирования заряда и конформационных равновесий на свойства растяжения слабых полиэлектролитов». Macromolecules . 52 (21): 8017–8031. Bibcode :2019MaMol..52.8017B. doi :10.1021/acs.macromol.9b01160. hdl : 2445/156380 . ISSN  0024-9297. S2CID  208747045.
33. Dee EM, McGinley M, Hogan CM (2010). «Длинноплавниковый гринд». В Saundry P, Cleveland C (ред.). Энциклопедия Земли . Вашингтон, округ Колумбия: Национальный совет по науке и окружающей среде .
34. «Инъекционные медицинские устройства на основе гидрогеля: «Всегда есть место для желе»1». Orthoworld.com. 15 сентября 2010 г. Получено 19 мая 2013 г.^{[ постоянная мертвая ссылка ]}

Внешние ссылки

• IUPAC , Compendium of Chemical Terminology , 2nd ed. («Золотая книга») (1997). Онлайн-исправленная версия: (2006–) «xerogel». doi :10.1351/goldbook.X06700