Resumen

Se han desarrollado hidrogeles biomiméticos con redes triples mediante polimerización in situ y adición de nanohojas de óxido de grafeno (GO), que consiguen simultáneamente una tenacidad mejorada y una resistencia superior a la fatiga. En comparación con los hidrogeles prístinos de doble red (DN) de alginato cálcico y poliacrilamida, la integración de una red de óxido de grafeno inducida por calcio mejora el grado de reticulación de los hidrogeles de triple red (TN) con una resistencia a la compresión mejorada en un 172 y la tenacidad en un 174%. Además, las curvas cíclicas de carga-descarga por compresión muestran una excelente resistencia a la fatiga debido a las redes reversibles de alginato de calcio y GO inducidas por calcio, mientras que la alta resistencia y tenacidad de los geles DN tradicionales se derivan de la primera red de sacrificio, que conduce a una resistencia a la fatiga inferior. La tenacidad de estos geles TN se mantuvo en 110 kJ m-3 en el quinto ciclo, igual a la de los cartílagos articulares. La propiedad de hinchamiento de estos hidrogeles DN y TN también se explora sistemáticamente, lo que demuestra que el GO puede reducir el hinchamiento para mantener las propiedades mecánicas de los geles TN. Los mecanismos de fractura interna de estos hidrogeles de TN se estudian mediante pruebas de hinchamiento de geles precomprimidos y preparados. Estos efectos sinérgicos de la red polimérica de reticulación reversible de iones y los nanorrellenos abren una nueva plataforma para diseñar hidrogeles superduros y resistentes a la fatiga. Además, estos hidrogeles TN son sustitutos de gran talento para piezas de carga, como el cartílago, debido a su alta tenacidad y resistencia superior a la fatiga.

• Materias:Biotecnología Análisis electroquímico Bioingeniería Nanocompuestos Nanotubos
• Subjects:Biotechnology Electrochemical analysis Bioengineering Nanocomposites Nanotubes
• Palabras claves:resistencia superior a la fatiga, adición, tenacidad, geles de tn, hidrogeles de tn, carga cíclica de compresión, excelente resistencia a la fatiga, primera red sacrificial, red de óxido de grafeno, resistencia mejorada a la compresión
• Keywords:superior fatigue resistance, addition, toughness, tn gels, tn hydrogels, cyclic compressive loading, excellent fatigue resistance, first sacrificial network, graphene oxide network, improved compressive strength