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Equilibrio de hinchamiento de geles termo-responsivos en mezclas de disolventes

Autores: Drozdov, Aleksey D.; de Claville Christiansen, Jesper

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico


Categoría

Ciencias Naturales y Subdisciplinas

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 5

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los geles termo-responsivos (TR) del tipo LCST (temperatura crítica de disolución inferior) se hinchan en agua a temperaturas por debajo de su temperatura de transición de fase volumétrica y colapsan por encima de la temperatura crítica. Cuando el agua se reemplaza parcialmente con un líquido orgánico, estos materiales demuestran tres tipos diferentes de diagramas de absorción de disolventes en equilibrio a temperaturas por debajo, por encima y en las cercanías de . Se desarrolla un modelo para la hinchazón en equilibrio de los geles TR en mezclas binarias de disolventes. Este modelo tiene en cuenta tres tipos de transiciones de fase en los geles TR impulsadas por (i) la agregación de grupos laterales hidrofóbicos en clústeres de los cuales se expulsan las moléculas de disolvente, (ii) el reemplazo del agua por moléculas de cosolvente en estructuras similares a jaulas que rodean estos grupos, y (iii) el reemplazo del agua por cosolvente como el elemento principal de las capas de hidratación alrededor de las cadenas de la columna vertebral. El modelo involucra un número relativamente pequeño de constantes materiales que se encuentran al hacer coincidir las observaciones sobre geles macroscópicos y microgeles de poliacrilamida covalentemente entrecruzada. Se demuestra una buena concordancia entre los datos experimentales y los resultados del análisis numérico. Se proporciona una clasificación de los puntos de transición de fase en los diagramas de hinchazón en equilibrio.

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