Gel suave basado en hidrogel termo-reactivo con calibración de actuación anular y agarre circunferencial
Autores: Sivaperuman Kalairaj, Manivannan; Banerjee, Hritwick; Senthil Kumar, Kirthika; Lopez, Keith Gerard; Ren, Hongliang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Gel suave basado en hidrogel termo-reactivo con calibración de actuación anular y agarre circunferencial
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Bioingeniería
Palabras clave
Válvulas
Aplicaciones biomédicas
Hidrogeles de N-isopropilacrilamida
Hidrogeles de PAAm-alginato
Accionamiento anular
Velocidad de flujo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 58
Citaciones: Sin citaciones
Las válvulas son muy útiles para dispositivos de asistencia al tratamiento, por ejemplo, para apoyar el movimiento de circulación de fluidos en el cuerpo humano. Sin embargo, las válvulas utilizadas actualmente en aplicaciones biomédicas siguen utilizando materiales que son rígidos, no flexibles y difíciles de integrar con los tejidos humanos. Aquí, proponemos válvulas biológicamente inspiradas y sensibles a estímulos, y evaluamos el rendimiento de la válvula basada en hidrogeles de N-isopropilacrilamida (NPHV) y de hidrogeles de PAAm-alginato (PAHV) con diferentes síntesis químicas para optimizar una mejor acción de válvula. Una vez calentado a 40 degreesC, el NPHV supera al PAAV en la actuación anular (NPHV: desplazamiento de 1,93 mm en 4 min; PAAV: desplazamiento de 0,8 mm en 30 min). En contraste, el PAAV muestra un cambio en la tasa de flujo de hasta un 20% y una carga del 100% cuando el objeto está a 100 degreesC. El PAAV demostró ser un agarre circular completamente suave y elástico con una alta relación carga-peso para aplicaciones diversificadas. Estas válvulas se fabrican con un método simple en una sola etapa que, una vez optimizado aún más, puede ofrecer aplicaciones transdisciplinarias.
Descripción
Las válvulas son muy útiles para dispositivos de asistencia al tratamiento, por ejemplo, para apoyar el movimiento de circulación de fluidos en el cuerpo humano. Sin embargo, las válvulas utilizadas actualmente en aplicaciones biomédicas siguen utilizando materiales que son rígidos, no flexibles y difíciles de integrar con los tejidos humanos. Aquí, proponemos válvulas biológicamente inspiradas y sensibles a estímulos, y evaluamos el rendimiento de la válvula basada en hidrogeles de N-isopropilacrilamida (NPHV) y de hidrogeles de PAAm-alginato (PAHV) con diferentes síntesis químicas para optimizar una mejor acción de válvula. Una vez calentado a 40 degreesC, el NPHV supera al PAAV en la actuación anular (NPHV: desplazamiento de 1,93 mm en 4 min; PAAV: desplazamiento de 0,8 mm en 30 min). En contraste, el PAAV muestra un cambio en la tasa de flujo de hasta un 20% y una carga del 100% cuando el objeto está a 100 degreesC. El PAAV demostró ser un agarre circular completamente suave y elástico con una alta relación carga-peso para aplicaciones diversificadas. Estas válvulas se fabrican con un método simple en una sola etapa que, una vez optimizado aún más, puede ofrecer aplicaciones transdisciplinarias.