Bornitrid macht Hydrogel kontrolliert formbar

Neues Hydrogel: garantiert multifunktionellen Einsatz – Potenzielle Anwendungen vor allem im Bereich der Medizin denkbar / Bildquelle: uow.edu.au

Forscher der australischen University of Wollongong haben eine simple Methode entwickelt, um Hydrogele effektiv formbar zu machen. Die Verwendung von Dampf zur Kontrolle hitzeempfindlicher Smart-Gele findet dabei vor allem in der Medizin Anwendung.

Reaktion auf Temperatur – Hydrogele reagieren sehr empfindlich auf Temperaturveränderungen. Bei Hitze ziehen sie sich zusammen, bei Kälte dehnen sie sich wieder zu ihrer gewöhnlichen Form aus. Diese Eigenschaft macht Hydrogele zu idealen Kandidaten für temperaturkontrollierte Prozesse. Ein Problem für die Forscher bei der Entwicklung der neuen Methodik: Die Wärme dehnte sich nicht schnell genug im Gel aus.

Um dieses Problem der Wärmeleitung zu überwinden, wurde dem Gel Bornitrid hinzugefügt. Das Material hat denselben atomaren Aufbau wie Graphen und weist zudem eine extrem hohe thermische Leitfähigkeit auf. Eine zweite Herausforderung war die Funktionalisierung des Bornitrids. Dies wurde durch Wasserdampf gewährleistet, der atomdicke Bornitride bildete, die danach zum Hydrogel hinzugefügt wurden.

Tests haben gezeigt, dass Hydrogele mit Bornitrid eine fast 50 Prozent höhere thermische Leitfähigkeit aufweisen als Hydrogele ohne Zusätze. Bornitride sind ungiftig und biologisch verträglich. Der Hauptanwendungsbereich für dieses Material liegt in der Medizin, wie zum Beispiel in der Pharmakotherapie, so Studienleiter Zhenguo Huang. Weitere Anwendungen finden sich im Soft-Robotics-Bereich, wo Roboter ihre Gestalt der Umwelt anpassen sollen, ohne dabei auf mechanischen Kontakt angewiesen zu sein.

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