کازمدیک

ژل یک جامد ژلاتین مانند است که می‌تواند سست و ضعیف و یا قوی و سخت باشد که بسته به نوع آن, مصارف مختلفی نیز دارد. ژل ها به عنوان یک سیستم با اتصالات عرضی رقیق تعریف می شوند که در حالت پایدار هیچ جریانی را از خود نشان نمی دهند. از لحاظ وزنی، ژل ها عمدتا مایع هستند، با این حال به دلیل داشتن یک شبکه سه بعدی در داخل مایع، آنها مانند جامدات رفتار می کنند. در واقع این پیوند های عرضی ایجاد شده است که ساختار ژل را تشکیل می دهد. به بیان دیگر ژل از پراکندگی یک مایع در جامد ایجاد می شود که در این حالت بخش جامد فاز پیوسته و بخش مایع فاز ناپیوسته را تشکیل می دهد. عنوان ژل که برگرفته از ژلاتین است برای اولین بار توسط شیمیدان اسکاتلندی بنام توماس گراهام در قرن نوزدهم مطرح شد.

همانطور که در بالا مطرح شد ژل ها شامل یک شبکه سه بعدی جامد هستند که حجم زیادی از یک مایع را پوشش می دهند و آنرا از اثرات تنش های سطحی حفظ می کنند. این ساختار شبکه داخلی سه بعدی ممکن است از پیوندهای فیزیکی یا پیوندهای شیمیایی و همچنین کریستال ها یا سایر اتصالاتی که در داخل سیال گسترش می یابند، ناشی شود. عملا هر سیالی می تواند به عنوان یک توسعه دهنده در این سیستم عمل کند از جمله آب که هیدروژل را می سازد، روغن اویل ژل و هوا که موجب ساخت ایروژل می شود. ژل ها با توجه به مایع تشکیل دهنده خود رفتار متفاوتی دارند که علت آن تشابه چگالی ژل با  مایعات تشکیل دهنده می باشد. ژله خوراکی یک نمونه معمول هیدروژل است و تقریبا چگالی آب را دارد.

پلیمرهای پلی یونی پلیمرهایی هستند که واجد یک گروه یونی می باشند. شارژ یونی این گروه ها با ایجاد یک قدرت دافعه بین ملکولی, از تشکیل زنجیره های پلیمری محکم و پیچیده جلوگیری می کند که این خود موجب افزایش ویسکوزیته می شود و این دلیل اصلی سفت بودن ژل است.

هیدروژل یک شبکه سه بعدی است که از زنجیره های آبدوست یک پلیمر تشکیل می شود که این پلیمر می تواند طبیعی و یا سنتزی باشد. هیدروژل شدیدا جاذب آب است و تا 90% حجم خود می تواند آب جذب کند. رایج ترین هیدروژل های سنتزی عبارتند از پلی وینیل الکل, سدیم پلی آکریلات, پلیمرهای آکریلات ها و کوپلیمر هایی که واجد گروه آبدوست هستند. آگاروز, متیل سلولز و هیالورونیک اسید از معروفترین هیدروژل های طبیعی هستند.