Um gel (de lat. Gelu: frost, cold, ice ou frozen; ou gelatus: frozen, immobile -) é um sólido que pode ter propriedades que variam de macio e dúctil a duro e quebradiço. No nível microscópico, são sistemas reticulados de longas cadeias moleculares ( macromoléculas , muitas vezes do tipo polímero ) diluídas, não apresentando fluxo quando estão em estado estável. A granel, os géis são constituídos principalmente por líquidos, mas apresentam um comportamento próximo ao dos sólidos, graças à sua rede tridimensional emaranhada no líquido. São esses emaranhados que dão estrutura aos géis e contribuem para sua adesão.
Um gel é uma rede tridimensional de sólidos diluídos em um fluido. Essa rede pode ser o resultado de ligações químicas ou físicas, ou de pequenos cristais ou outras ligações que permanecem intactas no fluido transportador. Para obter um gel, o fluido transportador deve ser um bom solvente para as moléculas de base que formam a rede para permitir que ele inche, o que pode ser o caso com água (hidrogel), óleo ou água. 'Ar (aerogel). Em peso e em volume, os géis são compostos principalmente do fluido e, portanto, têm densidades próximas às deste último. A gelatina é um exemplo comum de hidrogel e tem uma densidade próxima à da água.
Os polímeros catiônicos poliméricos são carregados positivamente. Essas cargas evitam a formação de bolas de polímero. Isso permite que contribuam mais para a viscosidade em seu estado alongado, porque nessa conformação um polímero ocupa mais espaço do que quando está em uma bola, permitindo que ele contrarie o fluxo de moléculas de solvente ao seu redor. Os polímeros catiônicos são componentes funcionais do gel de cabelo porque, devido à sua carga positiva, eles se ligam a cargas negativas de aminoácidos na superfície das moléculas de queratina do cabelo. Existem fórmulas mais complexas de polímeros, como um copolímero de vinilpirrolidona , metacrilamida e um hidrogel de N-vinilimidazol .
A figura a seguir fornece uma classificação possível de géis.
Dependendo do meio disperso, existem hidrogéis , organogéis , aerogéis e xerogéis .
Um hidrogel (também chamado de Aquagel) é uma rede de cadeias poliméricas inicialmente solúveis em água, mas que se tornaram insolúveis após a reticulação . Às vezes é encontrado como um gel coloidal no qual a água é o meio de dispersão. Os hidrogéis são polímeros superabsorventes naturais ou sintéticos (podem conter mais de 99% de água ).
Os hidrogéis também apresentam um grau de flexibilidade muito semelhante ao dos tecidos naturais , devido ao seu alto teor de água.
Usos comuns de hidrogéis
Usos menos comuns
Os ingredientes comuns são, por exemplo , álcool polivinílico , poliacrilato de sódio , polímeros de acrilato e copolímeros com uma abundância de grupos hidrofílicos .
Hidrogéis de materiais naturais estão sendo estudados na engenharia de tecidos, incluindo agarose , metilcelulose , hialuronano e outros derivados de polímero de ocorrência natural.