En gel (fra lat. Gelu: frost, kold, is eller frossen; eller gelatus: frossen, ubevægelig -) er et fast stof, der kan have egenskaber, der spænder fra blød og duktil til hård og sprød. På mikroskopisk niveau er de tværbundne systemer med lange molekylære kæder ( makromolekyler , ofte af polymertype ) fortyndet, og viser ingen strøm, når de er i en stabil tilstand. I bulk består geler hovedsageligt af væske, men har en opførsel tæt på faste stoffer takket være deres tredimensionelle netværk viklet ind i væsken. Det er disse sammenfiltringer, der giver gelerne deres struktur og bidrager til deres vedhæftning.
En gel er et tredimensionelt netværk af faste stoffer fortyndet i en væske. Dette netværk kan være resultatet af kemiske eller fysiske bindinger eller af små krystaller eller endda andre bindinger, der forbliver intakte i bærervæsken. For at opnå en gel skal bærervæsken være et godt opløsningsmiddel til de basiske molekyler, der danner netværket, for at lade det svulme op, hvilket kan være tilfældet med vand (hydrogel), olie eller vand. 'Luft (airgel). Efter vægt og volumen er gelerne hovedsageligt sammensat af væsken og har derfor densiteter tæt på dem for sidstnævnte. Gelatine er et almindeligt eksempel på en hydrogel og har en tæthed tæt på vandets.
De polymere kationiske polymerer er positivt ladede. Disse fyldstoffer forhindrer dannelsen af polymerkugler. Dette giver dem mulighed for at bidrage mere til viskositeten i deres strakte tilstand, fordi i denne konformation tager en polymer mere plads, end når den er i en kugle, hvilket gør det muligt at modvirke strømmen af opløsningsmiddelmolekyler omkring den. Kationiske polymerer er funktionelle komponenter i hårgel, fordi de på grund af deres positive ladning binder til negative ladninger af aminosyrer på overfladen af keratinmolekyler i håret. Der er mere komplekse formler af polymerer, såsom en copolymer af vinylpyrrolidon , methacrylamid og en N-vinylimidazolhydrogel .
Følgende figur giver en mulig klassificering af geler.
Afhængigt af det dispergerede medium er der hydrogeler , organogeler , aerogeler og xerogeler .
En hydrogel (også kaldet Aquagel) er et netværk af polymerkæder, der oprindeligt er opløselige i vand, men som er blevet uopløselige efter tværbinding . Det findes undertiden som en kolloid gel , hvor vand er det dispergerende medium. Hydrogeler er superabsorberende naturlige eller syntetiske polymerer (de kan indeholde mere end 99% vand ).
Hydrogeler har også en grad af fleksibilitet, der minder meget om naturlige væv på grund af deres høje vandindhold.
Almindelige anvendelser af hydrogeler
Mindre almindelige anvendelser
Almindelige ingredienser er for eksempel polyvinylalkohol , natriumpolyacrylat , acrylatpolymerer og copolymerer med en overflod af hydrofile grupper .
Hydrogeler fra naturlige materialer undersøges inden for vævsteknik, herunder agarose , methylcellulose , hyaluronan og andre naturligt forekommende polymederivater.