Hydrogély majú unikátne vlastnosti, ktoré našli svoje uplatnenie v mnohých oblastiach ľudského života. Vďaka nim sa nám v 21. storočí žije komfortnejšie, chránime pomocou nich životné prostredie a často ani veľa nestoja. Vďaka špeciálnej vlastnosti „udržať vlhkosť všade tam, kde je to potrebné a odstrániť ju, keď prekáža“ našli tieto špeciálne materiály, tvorené polymérmi, uplatnenie v širokej škále oblastí bežného každodenného života. Vo vedeckej kaviarni SAVinči o nich rozprával vedecký pracovník Ústavu polymérov SAV, doktor Jozef Kollár.
Vlhkosť v pôde, vlhkosť v oku
Hydrogély sú intenzívne využívané v poľnohospodárstve, pretože dokážu zadržiavať vodu v pôde. „Sú tvorené materiálmi, ktoré dokážu zväčšovať svoju hmotnosť až tisícnásobne oproti svojmu suchému stavu, a tým pádom môžeme znížiť frekvenciu zavlažovania. Tým, že napučiavajú, tak pôdu zároveň aj prevzdušňujú. Zabraňujú erózií a s tým súvisiacim únikom živín, pesticídov i insekticídov. Asi najbežnejšie sú používané polyakryláty, alebo škroby, čo sú netoxické materiály, stabilné a hlavne cenovo dostupné,“ povedal Jozef Kollár.
Vysoký komfort do života prinášajú tieto materiály nositeľom kontaktných šošoviek. Historicky prvé kontaktné šošovky boli vyrobené z polymetylmetakrylátu, ktorý poznáme pod obchodným názvom ako plexisklo. Podľa Jozefa Kollára prišli na trh hydrofilné šošovky až v 60-tych rokoch. „Voda je dôležitou zložkou šošovky nielen kvôli zlepšenému komfortu nosenia, ale tvorí taktiež médium, ktoré zabezpečuje prestup kyslíka. Rohovka je totiž orgán, ktorý väčšinu kyslíka prijíma zo vzduchu. Čiže práve prestup kyslíka je v tomto procese nesmierne dôležitý. Preto je aj výskum v tejto oblasti v posledných rokoch smerovaný na optimalizáciu prenosu kyslíka. Výskumy dokázali, že najlepšiu prestupnosť majú silikónovo-hydrogélové šošovky.“
Materiály, ktoré chránia prírodu
Pri vývoji moderných technológií sa dnes už kladie čoraz väčší dôraz na ochranu životného prostredia. Jozef Kollár vníma túto problematiku plastov aj cez predstavu mnohých z nás, ktorí si myslia, že plast je niečo, čo sa v prírode rozkladá tisícky rokov. Odpovedá, že to tak nemusí byť a pokiaľ ide o hydrogély, tak to tak ani nie je. „Hydrogél je často biodegradovateľný materiál, takže sa v prírodnom prostredí rozkladá. Vo vzťahu k životnému prostrediu ho môžeme využiť pri čistení a separácii odpadu, napríklad pri čistení vody od ťažkých kovov.“
Hydrogély – aj v tom, čo jeme?
Aj v potravinárstve nachádzajú hydrogély široké uplatnenie. Využívajú sa ako zahusťovadlá, resp. emulgátory, čo mnohí vnímajú ako škodlivé „éčka“. Podľa odborníka však v tomto prípade netreba mať obavy. „Sú tam na to, aby udržiavali hmotu v celku, zlepšujú pružnosť, v mnohých prípadoch zväčšujú objem, predlžujú trvanlivosť daných výrobkov. Napríklad chlieb obsahuje guarovú gumu, ktorá nie je škodlivou prísadou,“ dodáva Jozef Kollár. V potravinárstve sa tiež využívajú sacie podložky, najčastejšie pod mäso, ale aj pod ovocie, zeleninu. Zámerom je, aby tekutina nevytekala z obalu a aby zároveň neprekážala pri konzumácií.
Ľudské telo je asi zo 60 % tvorené vodou a hydrogély preto nachádzajú uplatnenie aj v oblasti biomedicíny ako materiály pre tkanivové inžinierstvo, či ako implantáty, náplasti pri hojení rán, ale aj pri zlomeninách, kedy pomáhajú poškodené časti znovu spojiť. Veľký rozmach čo sa týka použitia hydrogélov zažíva kozmetický priemysel, kde hydrogély vo forme pleťových krémov a masiek napomáhajú hydratácii pokožky, zlepšujú jej elasticitu a celkový vzhľad.
Spracovala: Monika Hucáková, NCP VaT pri CVTI SR
Ilustračné foto: Pixabay.com
Uverejnila: ZVČ