هیدروژل، آبژل، ابرجاذب یا سوپرجاذب شبکه ای از زنجیره های پلیمری پیوند خورده آب دوست است که گاهی به صورت ژل کلوئیدی قابل مشاهده میباشد که در آن آب عامل پراکندگی است. ابرجاذب یک جامد سه بعدی از زنجیرهای پلیمری آب دوست می باشد که توسط پیوندهای عرضی به هم متصل شده‌اند. به دلیل وجود پیوندهای عرضی طبیعی، یکپارچگی ساختاری شبکه ابرجاذب در مقادیر زیاد آب حل نمی شود. ابرجاذب ها، شبکه های پلیمری طبیعی یا مصنوعی با قدرت جذب بسیار بالا می باشند که می توانند بیش از ۹۰٪ آب جذب کنند.
موارد استفاده معمول از ابرجاذب ها
ابرجاذب ها ترکیبات رایج شامل پلی وینیل الکل، پلی اتیلن گلیکول، سدیم پلی اکریلات، پلیمرهای اکریلات و کوپلیمرها به همراه مقادیر فراوان گروه های آب دوست و پروتئین های طبیعی مانند کلاژن، ژلاتین و فیبرین هستند. پیوندهای عرضی که پلیمرهای هیدروژل را به هم متصل می کنند، به دو گروه کلی، فیزیکی و شیمیایی، تقسیم میشوند. ابرجاذب تولید شده از طریق استفاده از پیوندهای عرضی فیزیکی، گاهی هیدروژل 'برگشت پذیر' نامیده می شود. ابرجاذب هایی که به این روش تولید می شوند، گاهی ابرجاذب های "دائمی" نیز نامیده می شوند.
ابرجاذب ها نیز به دلیل دارا بودن مقادیر قابل توجه آب، دارای درجه انعطاف پذیری بسیار مشابه بافت طبیعی هستند. ابرجاذب ها به عنوان "مواد هوشمند" حساس می توانند سیستم های شیمیایی را کپسوله یا فشرده کنند که در اثر تحریک توسط عوامل خارجی مانند تغییر pH، ممکن است باعث آزاد شدن ترکیبات خاصی مانند گلوکز، در بیشتر موارد توسط فرایند ژل-سل به مایع، در محیط شوند. پلیمرهای شیمی-مکانیکی عمدتا ابرجاذب هایی نیز هستند که با تحریک باعث تغییر حجم آنها میشود و می توانند به عنوان محرک یا حسگر عمل کنند.
خصوصیات مکانیکی ابرجاذب ها
حساسیت محیطی که معمولاً در ابرجاذب ها دیده می شود، پاسخ به دما است. بسیاری از پلیمرها یا ابرجاذب ها از نظر انتقال فاز، وابسته به دما هستند که می تواند به عنوان درجه حرارت محلول بحرانی فوقانی (UCST) یا درجه حرارت حلال بحرانی پایین (LCST) طبقه بندی شود. انحلال پذیری پلیمرهای UCST در آب در دمای بالاتر افزایش می یابد که این خود با افزایش دما منجر به انتقال هیدروژل های UCST از حالت ژل (جامد) به حالت محلول (مایع) می شود (شبیه به رفتار نقطه ذوب مواد خالص). این پدیده همچنین باعث می شود هیدروژل های UCST با افزایش دما، در حالی که پایینتر از UCST هستند، منبسط شوند (افزایش نسبت تورم آنها). با این وجود، پلیمرهای دارای LCST وابستگی معکوس (یا منفی) به دما نشان می دهند، جایی که انحلال پذیری در آب در دماهای بالاتر کاهش می یابد. ابرجاذب های LCST با افزایش دما از یک محلول مایع به یک ژل جامد تبدیل می شوند و همچنین با افزایش دما در حالی که بالاتر از LCST هستند، منقبض می شوند (کاهش نسبت تورم آنها). براساس پاسخ های حرارتی مختلف، ابرجاذب ها دارای کاربردهای مختلفی هستند؛ به عنوان مثال، در زمینه پزشکی، هیدروژل های LCST به دلیل قابلیت تزریق (مایع) در دمای اتاق و سپس پس از قرار گرفتن در معرض دمایی بالاتر از دمای بدن انسان، تبدیل به یک ژل جامد سخت شدن، به عنوان سیستمهای دارورسانی مورد استفاده قرار می گیرند. PH، گلوکز، سیگنال های الکتریکی، نور، فشار، یون ها، آنتی ژن ها و غیره سایر محرک هایی هستند که هیدروژل ها می توانند به آنها پاسخ دهند.
کربومر به عنوان یک ابرجاذب
فروش کربومر
