Гидрогель может быть использован как стабилизатор оптически активной среды в мощных перестраиваемых лазерах на красителях. Известно, что одним из факторов, ограничивающих мощность лазера на основе жидких активных сред, являются конвективные потоки, развивающиеся вследствие неравномерного нагрева среды. Такие потоки делают невозможной устойчивую генерацию когерентного излучения. Высокая прозрачность гидрогеля позволяет, с одной стороны, использовать его как раствор красителя. С другой стороны, поскольку гидрогель является полимерной сеткой, то вопрос о конвективных сетках отпадает сам собой. В перспективе детальное исследование взаимодействие гидрогеля с оптически активными средами может послужить основой для направленного и планового изменения спектральных характеристик таких сред.
Рассмотрим возможность применения гидрогеля как материала для полупроводниковых элементов. Локальное внешнее воздействие на набухшую сетку позволяет получать заданное распределение плотности сеточного заряда. Если же исходный гидрогель был полиамфолитным, то можно говорить и о дизайне областей с различным знаком проводимости в пределах одного образца. Технически это можно сделать используя инжектирование в полиамфолитный гидрогель веществ, образующих нерастворимые соединения либо с анионными, либо с катионными группами.
Здесь можно говорить о прямой аналогии с изготовлением транзисторов на базе монокристалла кремния, в различные участки которого вводятся либо донорные, либо акцепторные примеси. Отличие состоит в том, что в случае геля исходный «монокристалл» обладает подвижными зарядами обоих знаков. Выбор типа проводимости осуществляется за счет химического подавления проводимости одного из типов. Дальнейшая работа такого органического транзистора по своим физическим принципам мало отличается от существующего: роль р – п и п – р переходов могут играть двойные электрические слои, спонтанно развивающиеся на границах областей с различным знаком проводимости.
Информационные системы на базе гидрогелей могут рассматриваться как одна из простейших моделей биологических систем. Действительно, все информационные процессы, протекающие в живой клетке, могут быть сведены к переносу элементарного заряда между соответствующими звеньями поликислот и полиоснований. Именно такие процессы и можно моделировать при помощи гидрогеля.
Общие закономерности.
Мы рассмотрели только некоторые принципиальные возможности практического использования сильнонабухающих гидрогелей. Тем не менее, даже из приведенных конкретных примеров видны широкие перспективы, существующие как в ближайшем, так и в более отдаленном будущем. Несмотря на разнообразие технологий, которые могут быть реализованы на основе гидрогелей, можно выделить один, общий для них всех аспект. Гидрогели обладают высокой чувствительностью к внешним воздействиям. У них ярко выражены такие свойства как программируемость управляемость. В то же время это «мягкие» системы, способные работать в разнообразных искусственных и природных условиях, включая сложные живые организмы. А это значит, что в предвидимом будущем гидрогели могут стать особенно перспективными материалами для целого ряда новых технических и биомедецинских решений.
Список использованных литератур
1. Бектуров Е.А., Кудайбергенов С.Е., Хамзамулина Г.Э. Катионные полимеры. Алма-Ата, Наука. 1986.158с.
2. Семчиков Ю.Д., Жильцов С.Ф., Камаева В.Н. Введение в химию полимеров. М., 1988. 150с.
3. Кушнер В.П. Конформационная изменчивость и денатурация биополимеров. Л.,1977. 275с.
4. Лебедев В.С., Гавурина Р.К. Высокомолекулярные соединения. 1964, т-6, № 8, с.1353 – 1358.
5. Шаяхметов Ш.Ш., Кудайбергенов С.Е., Бектуров Е.А. – Изв. АН Каз ССР. Сер. хим., 1979, № 3, с.67-70
6. Кудайбергенов С.Е., Шаяхметов Ш.Ш., Бектуров Е.А. – Высокомол. соед., 1980. Т.Б22. с91-94.
7. Текфорд Ч. Физическая химия полимеров. М., 1965, 772 с.
8. Лебедев В.С., Логинова Н.Н., Гавурина Р.К. – Высокомол. соед., 1964, Т.6, №7, с1174-1180.
9. Кабанов В.А. и др. – Высокомол. соед., 1977, Т.Б 19, с 95.
10. Жаймина Г.М., Бимендина Л.А., Бектуров Е.А. – Изв.АН Каз ССР. Сер. хим., 1982, №6.
11. Грассели Дж., Снейвили М., Балкин Б. Применение спектроскопии КР в химии. М., 1984. 261 с.
12. Барабанов В.П., Вяселева Г.Я., Ярошевская Х.М. – Высокомол. соед., 1978, Т.Б 20, с760.
13. Таусарова Б.Р. и др. – Изв. АН СССР, Сер. хим., 1975, №7, с 1549.
14. Бектуров Е.А., Сулейменов И.Э. Полимерные гидрогели. Алматы. «Гылым». 1998. 238с.
15. Тагер А.А. Физикохимия полимеров. М.: «Химия», 1978. с.453
16. Khoklov A.R., Philippova O.E. // Solvents and Self – Organization of Polymers. NATO ASI Series E: 1996. v.327 p.197
17. Хохлов А.Р., Доминтонова Е.Е. // Успехи Физ. Наук. 1997. Т.167. № 2. с.113
18. Бектуров Е.А., Кудайбергенов С.Е. Физикохимия растворов полимеров – Алматы: «Санат», 1993. с.248
19. Kazanskii K.S., Dubrovski S.A.// Adv. Polym. Sci. 1992. V. 104. p.97
20. H.Bronsted, J. Kopesek. HY-Sensitive Hydrogels. ACS. Polyelectrolyte gels, 1992. P 285
21. Шибалович В.Г., Кайденова И.Ю. Исследование влияния природы ионогенных групп на водопоглощающую способность полиакрилатных гидрогелей // в сб.: Тез. Докл. III Всесоюзн. Конф. по водорастворимым полимерам: Иркутск 1987. с.37
22. Казанский К.С. и др. Термодинамика сильнонабухающих полимерных гидрогелей //в сб.: Тез. Докл. III Всесоюзн. Конф. по водорастворимым полимерам: Иркутск 1987. с.62
23. Агафонов О.А. и др. Гидрогели для повышения влагоемкости почв и песков // в сб.: Тез. Докл. III Всесоюзн. Конф. по водорастворимым полимерам: Иркутск 1987. с.167
24. Филиппова О.Е. Высокомолек. соед. Серия С, 2000, Е.42, № 12, с 2328-2332.
25. Нуркеева З.С. водорастворимые и водонабухающие полимеры виниловых эфиров гликолей и аминоспиртов // Автореф. Док. Дисс. М.: 1993. с.45
26. Ергожин Е.Е., Рафиков С.Р., Уткелов Б.А., Нурахметов К.Н. // Докл. АН СССР. 1989. Т 308. с.1380
27. Бектуров Е.А., бимендина Л.А., Мамытбеков Г.К. комплексы водорастворимых полимеров и гидрогелей. Алматы «Гылым». 2002. 220с.
28. Яцимирский К.Б. Биологические аспекты координационных соединений. Киев, 1979, 268с.
29. Бектуров Е.А., Бимендина Л.А., Кудайбергенов С.Е. Полимерные комплексы и катализаторы. Алма-Ата, Наука, 1982, 191с.
30. Бек М. Химия равновесий реакций комплексообразования. М. 1973, 359с.
31. Желиговская Н.Н., Черняев И.И. Химия комплексных соединений. М., ВШ, Ciardelli F., Tsuchida E., Wohrle D. macromolecule Metal Complexes. Springer-Vertag, Berlin, 1996
32. Wohrle D. // 7-th Intern. Symp. “Makromolekle-Metal Complexes”. Leiden. The Nitherlands. 1997. I 116
33. Nsuchida E., Abe K.// Adv. Polym.Sci/ 1982. V.45.P.1
34. Saegusa T., Kobayashi S., Yfeashi K., Yamada A. //Polym.J. 1978. V.10 P.403
35. Guilbaut L.J., Murano M., Harnwood H.J. // J.Macromol. Sci.Chem. 1973. V.7.P.1065
36. Nishide H., Tsuchida E. // Macromol.Chem. 1976. B. 177.S.2453
37. Nishide H., Tsuchida E. // Macromol.Chem. 1976. B. 177.S.2295
38. Utkelov B.F., Ergozhin E.E. // Macromok.Chem.Macromol.Sump.1989. V.26.P.233
39. Utkelov B.A., Nurachmetov K.N., Ergozhin E.E. //Macromok.Chem.Rapid Commun. 1990. V.11.P.1
40. Davankov V.A., Semechkin A.V. // J.Chromatogr. 1977. V.41.P.313
41. Trochimczuk A.W. // MMC-7, 7-th Intern.Symp.Macromolecule-Metal Complexes.Leiden.The Netherlands. 1997. S105
42. Ferruti P., Barbucci R. // Adv.Polym.Sci.1984.V.58.P.57
43. Ferruti P.// Polym.Materials Encyclopedia (ed.J.Salamone) CRC Press, Boca Raton. 1996.V.5.P.3334
44. Casolarco M. //Polym.Materials Encyklopedia (ed.J.Salamone) CRC Press. Boca Raton. 1996.V.5.P.7979
45. Casolaro M., Bignotti F., Sartore L., Penco M. //Polymer. 2001. V.42,P.903
46. Hill I.R.C., Garnett M.C., Bignotti F., Davis S.S. //Biochim.Biophys.Acta. 1999.V.161.P.1427
47. Анненков В.В. Реакции комплексообразования с участием поливинилазолов. //А.р. дисс.д-ра хим.наук. Иркутск. 2001. 48с.
48. Анненков В.В., Аласур И.А., Даниловцева Е.Н. и др. //Высокомол. соед.1999. Т.А41. с.1404
49. Анненков В.В., Даниловцева Е.Н., Луненок О.В., Аласур И.А., Сараев В.В. // Изв. РАН. Сер.хим.2001.№ 8.с.1317
50. Annenkov V.V., Mazyar N.L., Kruglova V.A., Ananiev S.M. //Abstr. YII Intern.Conf. “The problems of salvation and complex formation in solytion”. Ivanovo. 1998. P.354
51. Chan W.C. // Polym.Int.1995.V.38.P.319
52. Kudaibergenov S.E. Polyamfolytes: Synthesis, Characterization and Application. Cluver Academic/Plenum Press New York. 2002.214p.
53. Kudaibergenov S.E., Khamitzanova G., Bimendina L.A.//Abstr. Intern.Symp. “Makromolecule-metal complexes”. New York.2001.P24
54. Kudaibergenov S.E., Koizhaganova R.B., Diduch A.G., Zhumadilova G.T., Bimendina L.A. // Abstr.7-th Pacific Polym.Conf. Microsymp. Sensitive polymers and smart gels. Brazile. Mexico.2001
55. Koizhaganova R.B., Kudaibergenov S.E., Geckeler K. //Macromol.Chem.Rapid Commun. (to be publ.)
56. Khamitzhanova G., Moution J., Yasharova M. // Proceed. Intern.Monitoring Conf., Semipalatinsk, 2002
57. Kudaibergenov S.E., Koizhaganova R.B., Diduch A.G., et al // J.Phys.Chem.
58. Lee W.F., Tu Y.M. // J.Appl.Polym.Sci.1999.V.72.P.1221
59. Rivas B.L., Maturana H.A., Molina M.J. Gomes-Anton M.R., Pierola I.F.// J.Appl.Polym.Sci 1998. V.67.P.1109
60. Оспанова А.К. «Физико-химические основы образования координационных соединений металлов IB, IIB и YIB подгрупп с полиэтиленимином и унитиолом». //А.р.дисс.д-ра хим.наук. Алматы.2002
61. Оспанов Х.К., Оспанова А.К. Электрохимические и термодинамические свойства унитиола и унитиолатных комплексов. Алматы. «Қазақ университеты».2002.328с.
62. Усанович М.И. Исследования в области теории растворов и теории кислот и оснований. Алматы. «Наука». 1970. 365с.
63. Пирсон Р.Дж. Жесткие и мягкие кислоты и основания. //Успехи химии. 1971. Т.40.с.1259
64. Зезин А.Б., Кабанов В.А. // Успехи химии. 1982.Вып.9.с.1447
65. Кабанов Н.М., Кокорин А.И., Рогачева В.Б., Зезин А.Б. Высокомол.соед.1979. Т.А21.с.209
66. Кабанов Н.М.Кожевникова Н.А., Кокорин А.И., Рогачева В.Б., Зезин А.Б., кабанов В.А. // Высокомол.соед.1979.Т.А21.с.1891
67. Кабанов Н.М., Хван А.М., Рогачева В.Б., зезеин А.Б., Кабанов В.А. // Высокомол.соед.1979.Т.Б21.с535
68. Sarac A.S., Ustamehmetoglu B., Mustafaev M.I., Erbil C., Uzelli G. // J.Polym.sci.part A: Polym.chem.1995.V.33.P.1581
69. Ustamehmetoglu B., baykeln S., Sunmez G., Sarac A.S. // J.Polym.sci.Part A: Polym.Chem. 1999.V.37.P.1115
70. Bronstein L.m., Platonova O.A., Yakin A.N. et al. // Langmuir.1998. V.14.P.259
71. БектургановаГ.К., БимендинаЛ.А., мамытбековГ.К., БектуровЕ.А. // изв.МН-АНРК.Сер.хим. 1998 №3.с22
72. Bimendina L.A., Bekturganova G.K., Bekturov E.A. // 8-th Intern.Conf.Polymer Based Adv.Adv.Techn. (POC’98).1998
73. Bimendina L.A., Bekturganova G.K., Nolendina A.K., Bekturov E.A. //MRC. Boston.1998
74. Macromolecular Interactions.Eds.Ratajizak H.,Orwille W.J. Thomas Willey Interscience Publ.1981
75. Джумадилов Т.К., Бектуров Е.А., Бектурганова Г.К. Ион-дипольные комплексы неионных полимеров. Алматы. «Эверо». 2002. 179с.
76. Molyneux P. Sunthetic Polymers in Water. London. 1975.V.4.Ch.7