Study of chemically induced pressure generation of hydrogels under isochoric conditions using a microfabricated device

自愈水凝胶 等容过程 微加工 离子强度 材料科学 肿胀 的 缓冲器(光纤) 离子键合 压力传感器 化学工程 化学 复合材料 高分子化学 水溶液 热力学 物理化学 有机化学 医学 离子 电信 物理 替代医学 病理 制作 计算机科学 工程类
作者
S. Herber,Jan C. T. Eijkel,Wouter Olthuis,P. Bergveld,Albert van den Berg
出处
期刊:Journal of Chemical Physics [American Institute of Physics]
卷期号:121 (6): 2746-2751 被引量:39
标识
DOI:10.1063/1.1773153
摘要

A method is proposed to study the behavior of stimulus-sensitive hydrogels under isochoric conditions. Freedom of swell movement of such a hydrogel was restricted in all directions by enclosing the hydrogel between a micropressure sensor and a porous cover. Water and external stimuli can be applied to the hydrogel through the pores of the cover to provoke swelling, which results in pressure generation measured by the pressure sensor. The method was put to the proof by examining the response of a pH-sensitive hydrogel to changes in pH, ionic strength, and buffer concentrations of the surrounding solution. Both equilibrium and dynamic pressure generation were observed. The results show that higher pressures are obtained by incorporating more ionizable groups into the hydrogel network or by lowering the ionic strength of the external solution. Furthermore it was proven that pressures reach equilibrium faster when less titratable groups are incorporated or at the presence of higher buffer concentrations in the surrounding solution. By using microfabrication techniques the dimensions of the hydrogel could be kept small with the advantage that responses are fast. A DMAEMA-co-HEMA hydrogel with 2.5% protonable groups and a thickness of 15 μm generated a Δpressure of 0.67×105 Pa in 12 min when a pH step from 9 to 6 was applied. The presented method is a simple and fast manner to characterize the static and dynamic stimulus-dependent behavior of hydrogels.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
尊敬芷荷发布了新的文献求助10
1秒前
3秒前
无涯尔完成签到,获得积分20
3秒前
3秒前
Ava应助xx采纳,获得10
4秒前
大玮完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
何甜甜完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
Singularity应助小明采纳,获得10
5秒前
一颗荔枝完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
CSN完成签到,获得积分10
6秒前
Hello应助Juvenilesy采纳,获得30
7秒前
骑着蜗牛追导弹完成签到,获得积分10
8秒前
隐形曼青应助wqeqa采纳,获得10
8秒前
orixero应助营养膏123采纳,获得10
9秒前
铭铭完成签到,获得积分10
9秒前
莫mo发布了新的文献求助30
10秒前
10秒前
默默山蝶完成签到,获得积分10
10秒前
carejd发布了新的文献求助10
10秒前
Sun1314完成签到,获得积分10
11秒前
Cherish完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
12秒前
ZLongevity完成签到 ,获得积分10
12秒前
jingwenli21发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
13秒前
工藤应助点点滴滴采纳,获得20
13秒前
yh完成签到,获得积分10
13秒前
Morgan发布了新的文献求助20
13秒前
鲸鱼完成签到 ,获得积分10
14秒前
14秒前
ambacs发布了新的文献求助10
14秒前
zjh发布了新的文献求助10
15秒前
研友_VZG7GZ应助QQ采纳,获得20
15秒前
15秒前
Badada完成签到,获得积分10
15秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6519853
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8312883
关于积分的说明 17777698
捐赠科研通 5621965
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2926879
邀请新用户注册赠送积分活动 1903761
关于科研通互助平台的介绍 1764282