En gel (fra lat. Gelu: frost, kald, is eller frossen; eller gelatus: frossen, immobil -) er et fast stoff som kan ha egenskaper som spenner fra myk og duktil til hard og sprø. På mikroskopisk nivå er de tverrbundne systemer av lange molekylære kjeder ( makromolekyler , ofte av polymertype ) fortynnet, og viser ingen strømning når de er i stabil tilstand. I bulk består geler hovedsakelig av væske, men har en oppførsel nær den for faste stoffer takket være deres tredimensjonale nettverk som er viklet inn i væsken. Det er disse sammenfiltrene som gir gelene sin struktur og bidrar til deres vedheft.
En gel er et tredimensjonalt nettverk av faste stoffer fortynnet i en væske. Dette nettverket kan være et resultat av kjemiske eller fysiske bindinger, eller av små krystaller eller til og med andre bindinger som forblir intakte i bærervæsken. For å oppnå en gel må bærervæsken være et godt løsningsmiddel for basemolekylene som danner nettverket for å la den svulme, noe som kan være tilfelle med vann (hydrogel), olje eller vann. 'Luft (airgel). Etter vekt og volum er gelene hovedsakelig sammensatt av væsken og har derfor tettheter nær de sistnevnte. Gelatin er et vanlig eksempel på en hydrogel og har en tetthet nær den for vann.
De polymere kationiske polymerene er positivt ladede. Disse fyllstoffene forhindrer dannelsen av polymerkuler. Dette gjør at de kan bidra mer til viskositeten i sin strukne tilstand, fordi i denne konformasjonen tar en polymer mer plass enn når den er i en kule, noe som gjør det mulig å motvirke strømmen av løsningsmiddelmolekyler rundt den. Kationiske polymerer er funksjonelle komponenter i hårgelen fordi de på grunn av deres positive ladning binder seg til negative ladninger av aminosyrer på overflaten av keratinmolekyler i håret. Det er mer komplekse formler av polymerer, slik som en kopolymer av vinylpyrrolidon , metakrylamid og en N-vinylimidazolhydrogel .
Følgende figur gir en mulig klassifisering av geler.
Avhengig av det spredte mediet, er det hydrogeler , organogener , aerogeler og xerogeler .
En hydrogel (også kalt Aquagel) er et nettverk av polymerkjeder som i utgangspunktet er løselig i vann, men som har blitt uoppløselige etter tverrbinding . Det er noen ganger funnet som en kolloid gel der vann er dispergeringsmediet. Hydrogeler er superabsorberende naturlige eller syntetiske polymerer (de kan inneholde mer enn 99% vann ).
Hydrogeler har også en grad av fleksibilitet som er veldig lik den av naturlige vev , på grunn av deres høye vanninnhold.
Vanlige bruksområder for hydrogeler
Mindre vanlige bruksområder
Vanlige ingredienser er for eksempel polyvinylalkohol , natriumpolyakrylat , akrylatpolymerer og kopolymerer med en overflod av hydrofile grupper .
Hydrogeler fra naturlige materialer blir studert i vevsteknikk, inkludert agarose , metylcellulose , hyaluronan og andre naturlig forekommende polymerderivater.