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Physikalische Chemie Ob Elektrochemie oder Quantenmechanik, das Feld der physikalischen Chemie ist weit! Hier könnt ihr Fragen von A wie Arrhenius-Gleichung bis Z wie Zeta-Potential stellen.

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Alt 07.03.2019, 06:45   #1   Druckbare Version zeigen
gulki weiblich 
Mitglied
Themenerstellerin
Beiträge: 33
Elastizität von Hydrogelen

Hallooo ^^

ich hätte eine Frage bezüglich Messung der Elastizität von Hydrogelen (Polyacrylamid-Acrylic Acid, PAAm-AA) über oszillatorische Rheometrie. Und zwar habe ich Hydrogele unterschiedlicher Steifigkeit hergestellt (2 kPa, 10 kPa und 40 kPa) und sollte mittels Rheologie diese bestätigen. Die Hydrogele hatten einen Durchmesser von 8mm und eine Höhe von 1mm. Die Elastizitätsmodule von 2 kPa und 10 kPa sind beide etwas höher als gewollt und 40 kPa war etwas niedriger als es sollte. Kann jemand die Unterschiede erklären?

Da die Hydrogele während der Messung aus der Flüssigkeit entnommen werden habe ich angenommen, dass sie während de Messung einfach etwas eintrocknen und dadurch steifer werden. Um das zu verhindern habe ich eigentlich um die Hydrogele herum Silikonöl aufgetragen. Da aber 2 kPa und 10 kPa einen höheren und 40 kPa einen niedrigeren Elastizitätsmodul aufweist kann das ja irgendwie nicht stimmen.

Dann habe ich ein Zitat aus einem Paper: "Both natural
and synthetic hydrogels show a non-linear stress-strain relation, but many natural materials, including fibrin, [ 22 ] collagen [ 23 ] and actin [ 24 ] present a unique viscoelastic property, where the elastic modulus strongly increases the more the material is deformed. [ 25 ] This so-called strain-stiffening phenomenon could be an important factor in studying cell-matrix
interactions as cells can locally and globally stiffen the gel."

Spannungs-Dehnungs Diagramm
Zitat:"den nichtlinear-elastischen Bereich, in welchem die Verformung noch reversibel ist (elastisch) aber nicht mehr der Spannung proportional ist."

ich bin leider weder Physiker noch Chemiker und verstehe daher nicht alles so genau. Kann jemand etwas mit diesen Zitaten anfangen und vielleicht erklären woher meine Abweichungen in der Messung herrühren? bzw könnte es auch einfach an der Polymerzusammensetzung liegen, da 40 kPa deutlich mehr Acrylsäure hat und dadurch hydrophiler ist und ein dichteres Netzwerk aufweist als die beiden anderen? dann kann ich mich noch erinnern, dass Abweichungen entstehen können, wenn die Oberfläche der Hydrogele nicht eben ist. Das sollte sie zwar sein, aber könnte es sein, dass die 40 kPa vllt kollabiert, weil es zu trocken wurde?

ich bedanke mich schon Mal für jede Hilfe.

Liebe Grüße
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Stichworte
elastizität, hydrogel, rheologie, storage modulus

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