Polymeradsorptionsanwendungen

Adsorption ist die Adhäsion von Ionen oder Molekülen an der Oberfläche einer anderen Phase.Die Adsorption kann über Physisorption und Chemisorption erfolgen.Ionen und Moleküle können an vielen Arten von Oberflächen adsorbieren, einschließlich Polymeroberflächen.Ein Polymer ist ein großes Molekül, das aus sich wiederholenden Untereinheiten besteht, die durch kovalente Bindungen miteinander verbunden sind.Die Adsorption von Ionen und Molekülen an Polymeroberflächen spielt in vielen Anwendungen eine Rolle, darunter: biomedizinische, strukturelle und Beschichtungen.

Implantatbeschichtungen

Proteinresistente Beschichtungen:Die Proteinadsorption beeinflusst die Wechselwirkungen, die an der Gewebe-Implantat-Grenzfläche auftreten.Die Proteinadsorption kann zu Blutgerinnseln, Fremdkörperreaktionen und letztendlich zur Verschlechterung des Geräts führen.Um den Auswirkungen der Proteinadsorption entgegenzuwirken, werden Implantate häufig mit einer Polymerbeschichtung versehen, um die Proteinadsorption zu verringern.

Es hat sich gezeigt, dass Beschichtungen aus Polyethylenglykol (PEG) die Proteinadsorption im Körper minimieren.Die PEG-Beschichtung besteht aus hydrophilen Molekülen, die die Proteinadsorption abstoßen.Proteine ​​bestehen aus hydrophoben Molekülen und Ladungsstellen, die sich an andere hydrophobe Moleküle und entgegengesetzt geladene Stellen binden wollen.Durch das Aufbringen einer dünnen Monoschichtschicht aus PEG wird die Proteinadsorption an der Gerätestelle verhindert.Darüber hinaus wird die Widerstandsfähigkeit des Geräts gegen Proteinadsorption, Fibroblastenadhäsion und Bakterienadhäsion erhöht.

Antithrombogene Beschichtungen:Die Hämokompatibilität eines medizinischen Geräts hängt von der Oberflächenladung, der Energie und der Topographie ab.Geräte, die nicht hämokompatibel sind, laufen Gefahr, einen Thrombus zu bilden, sich zu vermehren und das Immunsystem zu schwächen.Polymerbeschichtungen werden auf Geräte aufgebracht, um deren Hämokompatibilität zu erhöhen.Chemische Kaskaden führen zur Bildung faseriger Gerinnsel.Durch die Verwendung hydrophiler Polymerbeschichtungen verringert sich die Proteinadsorption und auch die Wahrscheinlichkeit negativer Wechselwirkungen mit dem Blut.Eine solche Polymerbeschichtung, die die Hämokompatibilität erhöht, ist Heparin.Heparin ist eine Polymerbeschichtung, die mit Thrombin interagiert, um die Gerinnung zu verhindern.Heparin unterdrückt nachweislich die Blutplättchenadhäsion, die Komplementaktivierung und die Proteinadsorption.

Strukturell

Fortschrittliche Polymerverbundwerkstoffe:Fortschrittliche Polymerverbundwerkstoffe werden zur Verstärkung und Sanierung alter Bauwerke eingesetzt.Diese fortschrittlichen Verbundwerkstoffe können mit vielen verschiedenen Methoden hergestellt werden, darunter Prepreg, Harz, Infusion, Filamentwicklung und Pultrusion.Fortschrittliche Polymerverbundwerkstoffe werden in vielen Flugzeugstrukturen verwendet und ihr größter Markt ist die Luft- und Raumfahrt sowie die Verteidigung.

Faserverstärkte Polymere:Faserverstärkte Polymere (FRP) werden häufig von Bauingenieuren in ihren Strukturen verwendet.FVK reagieren linear-elastisch auf axiale Belastung, was sie zu einem hervorragenden Material zum Halten einer Last macht.FRPs liegen normalerweise in einer Laminatformation vor, wobei jede Schicht unidirektionale Fasern, typischerweise Kohlenstoff oder Glas, aufweist, die in eine Schicht aus leichtem Polymermatrixmaterial eingebettet sind.FVK weisen eine hohe Beständigkeit gegenüber Umwelteinflüssen und eine lange Haltbarkeit auf.

Polytetrafluorethylen:Polytetrafluorethylen (PTFE) ist ein Polymer, das in vielen Anwendungen verwendet wird, darunter Antihaftbeschichtungen, Schönheitsprodukte und Schmiermittel.PTFE ist ein hydrophobes Molekül, das aus Kohlenstoff und Fluor besteht.Kohlenstoff-Fluor-Bindungen sorgen dafür, dass PTFE ein reibungsarmes Material ist, das sich für Umgebungen mit hohen Temperaturen eignet und spannungsrissbeständig ist.Aufgrund dieser Eigenschaften ist PTFE nicht reaktiv und wird in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt.

Polymeradsorption in porösen Medien:Physikalische Adsorption und mechanischer Einschluss sind zwei Hauptursachen für die Polymerretention in porösen Medien.Eine geringe Polymerretention im Reservoir ist für den Erfolg einer Polymer-EOR-Operation von entscheidender Bedeutung.