Polimer Jellerin Çökmesi (collapse of polymer gels)

Polimer jellerinin çökmesi (kolaps, yıkılma), dış koşullarda küçük bir değişiklik olmasıyla jel hacmindeki keskin azalma olarak tanımlanır.

Polimer jelleri, tek bir mekansal grid (şebeke) oluşturmak üzere kovalent bağlarla birbirleriyle çapraz bağlanmış şişmiş (bir çözücü içinde) uzun polimer zincirlerdir. Dış ortamda bir değişiklik, polimer bağlantıları arasında etkili çekime (hidrofobik etkileşimler, hidrojen bağları gibi) neden olursa, jel çöker.

Yüklü olmayan bir jelin yoğunluğu, monomer bağlantılarının (linkler) birbirleriyle ve çözücüyle etkileşimi ile belirlenir. Polielektrolit jelleri, monomer linklerinin ayrışmasında eş zamanlı olarak oluşan karşıtiyon yüklü gruplar içerir. Şişirilmiş haldeki polielektrolit jelin yoğunluğu, mobil karşıtyonların genişleyen basıncı ile polimer zincirlerinin gerilmesinden kaynaklanan elastik kuvvetler arasındaki rekabet tarafından belirlenir. Şişirilmiş ve çökmüş haldeki böyle bir jelin hacmi yüzlerce kez değişebilir; bazı hidrojeller, 1 g kuru polimer başına 2 kg su tutabilir.

Polimer jelleri, ortamdaki küçük değişikliklere bilinen bir şekilde tepki verebilen akıllı malzemeler olarak sınıflandırılabilir. Günümüze kadar, sıcaklık, ışık radyasyonu, solvent bileşimi, ortamın pH’ı gibi çeşitli faktörlerin etkisi altında jel çökmesi olgusu üzerine çeşitli araştırmalar yapılmıştır.



Polimer jelin ısıtma sırasında çökmesi