Materiais semelhantes a gel têm uma ampla gama de aplicações, especialmente em química e medicina. Contudo, sua utilidade às vezes é limitada por sua natureza inerente aleatória e desordenada. Pesquisadores do Instituto de Física do Estado Sólido da Universidade de Tóquio descobriram uma maneira de produzir um novo tipo de gel que supera essa limitação. Ainda é maleável e adaptável como os géis existentes, mas tem uma estrutura mais ordenada, que pode abrir uma nova gama de usos possíveis em vários campos.

Quando você ouvir a palavra "gel, "você provavelmente evoca a imagem de algo viscoso, como algumas substâncias cosméticas ou o interior de um colchão de espuma viscoelástica. Mas no mundo da pesquisa científica, os géis têm uma definição mais específica. Estritamente falando, géis são redes tridimensionais de polímeros - cadeias de moléculas - com poros microscópicos entre os filamentos químicos. A natureza e o arranjo desses polímeros dão aos géis funções diferentes com aplicações comuns, como filtração química ou administração de drogas.

A criação de géis de rede de polímero é difícil de controlar, portanto, eles são muito desordenados e contêm muitas inconsistências ou defeitos estruturais. Eles são considerados heterogêneos, significando que suas formas variam amplamente ao longo de suas estruturas. Contudo, O pesquisador associado Xiang Li e seus colegas descobriram uma nova maneira de manter um alto nível de ordem durante a fabricação de géis de polímero. O resultado é um gel homogêneo, mais consistente em toda a sua estrutura, ao mesmo tempo em que oferece os benefícios de um material altamente poroso e maleável.

"Demonstramos que é realmente muito fácil sintetizar uma rede de gel extremamente homogênea, "disse Li." Primeiro, embalamos bem alguns polímeros em forma de estrela em um solvente e adicionamos alguns produtos químicos que, quando ativado, juntar esses polímeros estrela. Ativamos os produtos químicos de junção ou reticulação de maneira controlada; isso, por sua vez, levou a uma rede de gel de polímero mais ordenada do que se poderia esperar desse tipo de processo. "

O processo de fabricação, com base em um conceito conhecido como percolação de títulos, é muito eficaz na produção de redes de gel ordenadas - tanto que os pesquisadores sentem que os força a redefinir o que realmente constitui um gel. Anteriormente, um gel era considerado como contendo desordem e defeitos, no entanto, essas propriedades não são mais importantes. Mas todo esse trabalho não é apenas para fazer algo novo; tem um propósito forte e pode levar a alguns avanços interessantes.

"Redes de gel solicitadas, porém flexíveis, podem ser usadas em aplicações como filtros químicos de alto desempenho, sensores flexíveis, atuadores mecânicos, liberação controlada de drogas e até fibras ópticas ultracleares, "explicou Li." Queremos incentivar outras pessoas a desenvolver nosso trabalho aqui e encontrar outras maneiras de sintetizar novos géis de polímero com base no que começamos. Embora nosso método fosse muito específico, estabelece as bases para uma plataforma experimental mais geral. "

O estudo é relatado em Avanços da Ciência .