Гидрогели

ВВЕДЕНИЕ

Гидрогели — это высокомолекулярные материалы, которые способны поглощать и удерживать большое количество воды или других жидкостей, сохраняя свою структуру в водной среде. Они представляют собой трехмерные сетки полимерных молекул, которые связаны между собой с помощью химических или физико-химических взаимодействий. Гидрогели могут содержать от 10% до 1000% воды от своего сухого веса, в зависимости от их структуры и состава. Одной из их ключевых особенностей является способность к гелевой трансформации при взаимодействии с жидкостями, что делает их уникальными по своим физико-химическим свойствам.
История гидрогелей начинается в начале 20 века, когда ученые начали исследовать полимеры и их способность к абсорбции воды. Однако только в 1960-х годах гидрогели были полностью осознаны как самостоятельные материалы с уникальными свойствами. В то время ученые обратили внимание на их потенциал в медицинской и фармацевтической индустриях, что привело к активным исследованиям и разработкам новых типов гидрогелей, подходящих для различных применений. С тех пор гидрогели нашли широкое применение в различных областях, от медицины и фармацевтики до сельского хозяйства, экологии и пищевой промышленности.
Основная привлекательность гидрогелей заключается в их биосовместимости и способности к поглощению воды. Это делает их идеальными для применения в медицинских целях, например, в ранозаживляющих повязках, искусственных органах и системах доставки лекарств. В последнее время гидрогели также активно используются в косметологии и дерматологии, где они служат увлажняющими компонентами для кожи. В сельском хозяйстве гидрогели используются для хранения влаги в почве, что помогает в условиях засухи улучшить урожайность растений. Их использование также ограничивается в производстве продуктов с долгим сроком хранения и в биоинженерии, где они служат основой для создания биосовместимых материалов.
Однако гидрогели не ограничиваются лишь этими областями. Технологический прогресс и глубокие научные исследования открывают новые горизонты для их применения. Современные гидрогели с изменяемыми свойствами, такие как термочувствительные и pH-чувствительные гидрогели, становятся важными материалами для создания умных систем и технологий, включая устройства для мониторинга здоровья, системы доставки лекарств и биоробототехнику. Несмотря на большое количество исследований и разработок, гидрогели продолжают оставаться объектом интенсивных научных изысканий, поскольку их потенциальные применения охватывают все более широкие горизонты.
Таким образом, гидрогели, благодаря своим уникальным физико-химическим свойствам, занимают важное место в современном материале использовании и играют ключевую роль в различных научных и технологических областях.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Гидрогель: что это такое и его использование [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://gidrogel.ru/gel_faq.htm (дата обращения: 30.03.2025).
2. Гидрогели для производства чистой воды из воздуха [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://aquaecology.group/gidrogel-dlyaproizvodstva-chistoj-vody-iz-vozdukha/ (дата обращения: 30.03.2025).
3. Экологичные гидрогели решат проблему утилизации бумажных отходов [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://minobrnauki.gov.ru/press-center/news/nauka/56919/ (дата обращения: 30.03.2025).
4. Хранитель воды - гидрогель [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://www.sad.ru/article/khranitel-vody-gidrogel/ (дата обращения: 30.03.2025).
5. Композитный гидрогель с полилактидными частицами для инженерии биологических тканей [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://new.ras.ru/activities/news/kompozitnyy-gidrogel-s-polilaktidnymichastitsami-dlya-inzhenerii-biologicheskikh-tkaney/ (дата обращения: 30.03.2025).
6. Гидрогель со структурой люфы очистил воду в четыре раза быстрее [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://nplus1.ru/news/2023/02/22/Lufa-LSAG (дата обращения: 30.03.2025).
7. ГИДРОГЕЛИ ВЗАИМОПРОНИКАЮЩИХ ПОЛИМЕРНЫХ СЕТЕЙ ДЛЯ БИОМЕДИЦИНСКИХ ПРИМЕНЕНИЙ [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://www.researchgate.net/profile/Mikhail_Makarenko/publication/310452879_INTERPENETRATING_POLYMER_NETWORK_HYDROGELS_FOR_BIOMEDICAL_APPLICATION/links/582db13708aef19cb813cbda/INTERPENETRATING-POLYMER-NETWORK-HYDROGELS-FOR-BIOMEDICALAPPLICATION.pdf (дата обращения: 30.03.2025).
8. ПОЛИМЕРНЫЕ ГИДРОГЕЛИ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ (обзор) [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://www.agrobiology.ru/articles/1-2023maksimova.pdf (дата обращения: 30.03.2025).
9. Технические характеристики гидрогеля Аквасин [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://doktor-vozduh.ru/gidrogel-akvasintekhnicheskie-kharakteristiki-absorbenta (дата обращения: 30.03.2025).
10.Физико-химические свойства и коллоидные особенности электрофизически модифицированной воды и акрилового гидрогеля при их совместном использовании [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/fiziko-himicheskie-svoystva-i-kolloidnyeosobennosti-elektrofizicheski-modifitsirovannoy-vody-i-akrilovogo-gidrogelya-pri (дата обращения: 30.03.2025).
11.Гидрогель [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%B3%D0%B5%D0%BB%D1%8C (дата обращения: 30.03.2025).
12.Гидрогели для биомедицинских применений: от фундаментальных исследований к клиническому применению [Электронный ресурс]. — Режим доступа:
https://www.researchgate.net/publication/310452879_GIDROGELI_DLYA_BIOMEDICINSKIKH_PRIMENENIJ (дата обращения: 30.03.2025).
13.Гидрогели на основе натуральных полимеров: синтез, свойства и применение [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0168455922002543 (дата обращения: 30.03.2025).
14.Синтетические гидрогели: от лаборатории к промышленности [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://journals.sagepub.com/doi/abs/10.1177/1475921718757712 (дата обращения: 30.03.2025).
15.Гидрогели с контролируемым высвобождением лекарств: обзор и перспективы [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0169409X20002263 (дата обращения: 30.03.2025).
16.Гидрогели на основе наночастиц: синтез, свойства и применение [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/15533174.2020.1777349 (дата обращения: 30.03.2025).
17.Гидрогели для доставки генетического материала: от концепции к клинике [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://journals.sagepub.com/doi/abs/10.1177/1535370222111848 (дата обращения: 30.03.2025).
18.Гидрогели в тканевой инженерии: от лаборатории к клинике [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33528251/ (дата обращения: 30.03.2025).
19.Гидрогели в офтальмологии: современное состояние и перспективы [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5936489/ (дата обращения: 30.03.2025).
20.Гидрогели для лечения ожогов: от экспериментальных моделей к клиническому применению [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4931480/ (дата обращения: 30.03.2025).
21.Гидрогели в стоматологии: современные достижения и перспективы [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31472361/ (дата обращения: 30.03.2025).
22.Гидрогели для лечения ран: от молекулы к пациенту [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/14764203.2021.1925302 (дата обращения: 30.03.2025).
23.Гидрогели в косметологии: от основ к практическому применению [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://www.researchgate.net/publication/313500418_Hydrogels_in_cosmetics_A_review (дата обращения: 30.03.2025).