ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ ГЕЛЬ СОХРАНЯЕТ ПРОЧНУЮ СТРУКТУРУ

ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ ГЕЛЬ СОХРАНЯЕТ ПРОЧНУЮ СТРУКТУРУ

Исследователи из Великобритании синтезировали первый гибридный гель, который одновременно отличается и высокой чувствительностью и высокой прочностью.

Встретиться с гелями мы можем где угодно – гели это и некоторые продукты питания, и косметические средства, и некоторые лекарственные препараты. Ряд гелей отличается высокой чувствительностью – малейшее воздействие может привести к их разрушению, другие, напротив – отличаются высокой прочностью и могут выдерживать огромные нагрузки. Часто воздействие на чувствительный гель может привести к тому, что гель переходит в другое состояние у уже не может использоваться в некоторых практических приложениях. Как отмечает создатель нового материала Дэвид Смит (David Smith) из Университета Йорка, в ряде случаев такое разрушение структуры геля может оказаться полезным, но, однако, мы ожидаем такой трансформации далеко не всегда.

Гель, разработанный в группе Смита, успешно сочетает характеристики агарозы и модифицированного дибензилиден-D-сорбитола [dibenzylidene-D-sorbitol (DBS–CO₂H)]. Синтез нового геля начинается с охлаждения горячего раствора агарозы – часть геля, содержащая агарозу, формируется при охлаждении. Затем к образующейся системе при высоком значении рН добавляют раствор DBS–CO₂H. Сам гель на основе DBS–CO₂H не образуется в щелочной среде, но гелеобразование начинается при понижении значения рН. В результате всех операций образуется прочный гель – агароза поддерживает целостность материала, а вот сеть супрамолекулярных взаимодействий, способных к разрушению при изменении значения рН обеспечивается в новом материале именно за счет DBS–CO₂H.

Анна МакНейл (Anne McNeil) из Университета Мичигана, занимающаяся разработкой материалов, способных менять свои свойства в качестве отклика на внешнее воздействие, отмечает, что хотя идея гибридных полимерных/молекулярных гелей не является новой, результаты новой работы отличаются в выгодную сторону тем, что в данном случае молекулярный и полимерный гель формируются независимо и в результате различных движущих сил (температура против pH). В результате исследователи получили возможность управлять формированием и разрушением молекулярного геля, не затрагивая полимер. Она заявляет, что ей интересно, для решения каких практических задач можно будет применить новый материал.

Эрик Фёрст (Eric Furst), специалист по коллоидным материалам из Университета Делавэра говорит, что новая система может оказаться особенно полезной в модулировании структуры и реологии гелей, что может потребоваться для направленной доставки лекарственных препаратов и выращивания биологических тканей.

Источник: Soft Matter, 2013, 9, 8730 (DOI: 10.1039/c3sm51967h)