Crédit :Organisation australienne pour la science et la technologie nucléaires (ANSTO)
La diffusion des neutrons aux petits angles (SANS) du Centre australien de diffusion des neutrons a confirmé que la résistance d'un type d'hydrogel supramoléculaire peut être augmentée par chauffage.
Hydrogélateurs, qui ont une structure de réseau fibreux empilé, peut potentiellement être utilisé en bio-ingénierie, technologies pharmaceutiques, assainissement de l'environnement, procédés catalytiques et produits de soins personnels.
Dans une recherche collaborative publiée dans Matière molle plus tôt cette année, un groupe de chercheurs australiens dirigé par l'Université Curtin et l'Université d'Australie occidentale, a également confirmé que la sélection de l'électrolyte joue un rôle clé dans la détermination de la force d'un hydrogel formé par le calixérène (lié à l'acide aminé proline).
En chauffant à 30°C, les hydrogels de calixérène formés avec l'électrolyte chlorure de magnésium ont augmenté en résistance et ont maintenu une rigidité accrue lors du refroidissement.
Le composé présentait une hystérésis significative (une mémoire de la structure initiale).
Les enquêteurs ont souligné que cette situation inhabituelle, un comportement reproductible n'a pas entraîné de perte d'eau lors du chauffage.
Parce que la rigidité du gel est devenue plus petite au cours des recuits répétés, cela suggérait qu'un processus de réarrangement dynamique était en train de se produire.
L'imagerie par microscopie à force atomique à l'Université d'Australie occidentale a révélé que de nouveaux fibres plus droites formées à 25 – 30° C, soutenant peut-être la formation d'un gel plus robuste tandis que les fibres plus petites semblaient se dissoudre.
Profils de diffusion obtenus à partir des mesures SANS pour les gels de LiCl• 1 (a) et MgCl
Le co-auteur Chris Garvey, scientifique en instrumentation, a confirmé le modèle de ce qui arrivait à la structure du gel après le recuit sur la plage de températures de 10 à 30 °C à l'aide de SANS sur QUOKKA.
"SANS est la technique de choix pour les gélateurs car il peut déterminer comment les molécules se comportent dans un ensemble lorsqu'un paramètre change, " dit Garvey.
Les données de diffusion ont indiqué un changement de structures uniformes en forme de tige vers un système plus complexe.
"Dans cette étude, les données SANS étaient cohérentes avec le modèle structurel et les calculs de la courbe de diffusion, " dit Garvey.
Les auteurs rapportent que dans le MgCl
L'hydrogel formé avec l'électrolyte chlorure de lithium a répondu différemment au recuit.
"L'un de mes co-auteurs s'intéresse à l'échafaudage tissulaire dans le cadre de la recherche sur la démence, mais il existe de nombreuses applications potentielles pour les gélifiants de faible poids moléculaire, " dit Garvey.
"L'étude a été entreprise parce qu'il y a encore des aspects de leur comportement qui nécessitent une enquête, comme l'évolution de la structure du gel au fil du temps et la façon d'assurer la stabilité des structures porteuses."
