Vodljivi hidrogelovi su hidrogelni materijali s vodljivim svojstvima, naširoko se koriste u biomedicini, pohrani energije, senzorima i drugim područjima. Na temelju njihovog sastava, metoda pripreme i područja primjene, vodljivi hidrogelovi mogu se klasificirati u nekoliko različitih tipova. Ovaj članak pružit će detaljan uvod u klasifikaciju vodljivih hidrogelova i raspravljati o njihovim karakteristikama i primjeni.
Na temelju različitih sastava vodljive hidrogelove možemo podijeliti na organske vodljive hidrogelove i anorganske vodljive hidrogelove.
1. Organski vodljivi hidrogelovi
Organski vodljivi hidrogelovi izgrađeni su od organskih tvari koje sadrže visoko konjugirane strukture. Ovi materijali posjeduju dobru fleksibilnost i rastezljivost, održavajući dobru strukturnu stabilnost tijekom rastezanja. Uobičajeni organski materijali uključuju polimere i ugljikove nanocijevi.
Polimeri su jedan od najčešće korištenih materijala za pripremu organskih vodljivih hidrogelova. Polimeri mogu formirati tro-dimenzionalnu mrežnu strukturu kemijskim ili fizičkim-poprečnim povezivanjem, ugradnjom iona ili ionskih skupina unutar nje kako bi postigli svoja vodljiva svojstva. Uobičajeni polimeri uključuju poliakrilnu kiselinu i polivinil alkohol.
Ugljikove nanocijevi su nanomaterijali s izvrsnim vodljivim svojstvima i često se koriste u pripremi organskih vodljivih hidrogelova. Ugljikove nanocijevi mogu se kombinirati s polimerima kemijskom modifikacijom ili fizičkim miješanjem kako bi se formirali hidrogelni materijali s vodljivim svojstvima.
2. Anorganski vodljivi hidrogelovi
Anorganski vodljivi hidrogelovi sastoje se od anorganskih materijala koji sadrže metale ili metalne okside. Ovi materijali imaju dobru električnu vodljivost i kemijsku stabilnost i često se koriste za pripremu visoko-senzora i uređaja za pohranu energije.
Metalni oksidi su uobičajena klasa materijala u anorganskim vodljivim hidrogelovima. Na primjer, cinkov oksid, bakrov oksid i drugi metalni oksidi mogu se pripremiti u hidrogelove dobre električne vodljivosti solvotermalnim metodama, metodama izgaranja otapala itd.
Osim toga, metalne nanočestice također se široko koriste u anorganskim vodljivim hidrogelovima. Metalne nanočestice mogu se kombinirati s polimerima ili drugim matricama putem metoda redukcije otapalom, fotoredukcijskim metodama itd., kako bi se formirali vrlo stabilni i kontrolirani hidrogelni materijali.