Adsorptie is de adhesie van ionen of moleculen aan het oppervlak van een andere fase.Adsorptie kan plaatsvinden via fysisorptie en chemisorptie.Ionen en moleculen kunnen aan vele soorten oppervlakken adsorberen, inclusief polymeeroppervlakken.Een polymeer is een groot molecuul dat bestaat uit zich herhalende subeenheden die met elkaar zijn verbonden door covalente bindingen.De adsorptie van ionen en moleculen aan polymeeroppervlakken speelt een rol bij veel toepassingen, waaronder: biomedische, structurele en coatings.
Coatings voor implantaten
Eiwitbestendige coatings:Eiwitadsorptie beïnvloedt de interacties die plaatsvinden op het grensvlak tussen weefsel en implantaat.Eiwitadsorptie kan leiden tot bloedstolsels, de reactie op vreemd lichaam en uiteindelijk de afbraak van het apparaat.Om de effecten van eiwitadsorptie tegen te gaan, worden implantaten vaak gecoat met een polymeercoating om de eiwitadsorptie te verminderen.
Van polyethyleenglycol (PEG)-coatings is aangetoond dat ze de eiwitadsorptie in het lichaam minimaliseren.De PEG-coating bestaat uit hydrofiele moleculen die afstotend zijn voor eiwitadsorptie.Eiwitten bestaan uit hydrofobe moleculen en ladingsplaatsen die zich willen binden aan andere hydrofobe moleculen en tegengesteld geladen plaatsen.Door een dunne monolaagcoating van PEG aan te brengen, wordt eiwitadsorptie op de plaats van het apparaat voorkomen.Bovendien wordt de weerstand van het apparaat tegen eiwitadsorptie, fibroblastadhesie en bacterieadhesie verhoogd.
Antitrombogene coatings:De hemocompatibiliteit van een medisch apparaat is afhankelijk van oppervlaktelading, energie en topografie.Apparaten die niet hemocompatibel zijn, lopen het risico een trombus te vormen, zich te vermenigvuldigen en het immuunsysteem in gevaar te brengen.Polymeercoatings worden op apparaten aangebracht om hun hemocompatibiliteit te vergroten.Chemische cascades leiden tot de vorming van vezelige stolsels.Door te kiezen voor het gebruik van hydrofiele polymeercoatings neemt de eiwitadsorptie af en neemt ook de kans op negatieve interacties met het bloed af.Eén van deze polymeercoatings die de hemocompatibiliteit verhoogt, is heparine.Heparine is een polymeercoating die samenwerkt met trombine om coagulatie te voorkomen.Er is aangetoond dat heparine de adhesie van bloedplaatjes, complementactivatie en eiwitadsorptie onderdrukt.
Structureel
Geavanceerde polymeercomposieten:Geavanceerde polymeercomposieten worden gebruikt bij het versterken en herstellen van oude structuren.Deze geavanceerde composieten kunnen worden gemaakt met behulp van veel verschillende methoden, waaronder prepreg, hars, infusie, filamentwikkeling en pultrusie.Geavanceerde polymeercomposieten worden in veel vliegtuigconstructies gebruikt en hun grootste markt bevindt zich in de lucht- en ruimtevaart en defensie.
Vezelversterkte polymeren:Vezelversterkte polymeren (FRP) worden vaak gebruikt door civiel ingenieurs in hun constructies.FRP's reageren lineair-elastisch op axiale spanning, waardoor ze een uitstekend materiaal zijn om een lading vast te houden.FRP's bevinden zich gewoonlijk in een laminaatformatie waarbij elke lamina unidirectionele vezels heeft, meestal koolstof of glas, ingebed in een laag licht polymeermatrixmateriaal.FRP's hebben een grote weerstand tegen blootstelling aan het milieu en een grote duurzaamheid.
Polytetrafluorethyleen:Polytetrafluorethyleen (PTFE) is een polymeer dat in veel toepassingen wordt gebruikt, waaronder antiaanbaklagen, schoonheidsproducten en smeermiddelen.PTFE is een hydrofoob molecuul bestaande uit koolstof en fluor.Koolstof-fluorverbindingen zorgen ervoor dat PTFE een materiaal met lage wrijving is, bevorderlijk is voor omgevingen met hoge temperaturen en bestand is tegen spanningsscheuren.Deze eigenschappen zorgen ervoor dat PTFE niet-reactief is en in een breed scala aan toepassingen wordt gebruikt.
Polymeeradsorptie in poreuze media:Fysische adsorptie en mechanische insluiting zijn twee belangrijke oorzaken van polymeerretentie in poreuze media.Een lage polymeerretentie in het reservoir is essentieel voor het succes van een polymeer-EOR-operatie.
Posttijd: 18 december 2018