Leiðandi vatnsgel er vatnsgel efni með leiðandi eiginleika, mikið notað í líflæknisfræði, orkugeymslu, skynjara og öðrum sviðum. Byggt á samsetningu þeirra, undirbúningsaðferðum og notkunarsvæðum er hægt að flokka leiðandi vatnsgel í nokkrar mismunandi gerðir. Þessi grein mun veita nákvæma kynningu á flokkun leiðandi vatnsgella og fjalla um eiginleika þeirra og notkun.
Byggt á mismunandi samsetningu er hægt að skipta leiðandi vatnsgelum í lífræn leiðandi vatnsgel og ólífræn leiðandi vatnsgel.
1. Lífræn leiðandi vatnsgel
Lífræn leiðandi vatnsgel eru smíðuð úr lífrænum efnum sem innihalda mjög samtengdar byggingar. Þessi efni hafa góðan sveigjanleika og teygjanleika og viðhalda góðum burðarstöðugleika við teygjur. Algeng lífræn efni eru fjölliður og kolefnis nanórör.
Fjölliður eru eitt af algengustu efnum til að búa til lífræn leiðandi vatnsgel. Fjölliður geta myndað þrívíddar netkerfisbyggingu með efnafræðilegum eða eðlisfræðilegum víxltengingum, innfellingu jóna eða jónahópa innan þess til að ná leiðandi eiginleikum sínum. Algengar fjölliður eru pólýakrýlsýra og pólývínýlalkóhól.
Kolefni nanórör eru nanóefni með framúrskarandi leiðandi eiginleika og eru oft notuð við framleiðslu á lífrænum leiðandi vatnsgelum. Hægt er að sameina kolefni nanórör við fjölliður með efnafræðilegum breytingum eða eðlisfræðilegri blöndun til að mynda hýdrógel efni með leiðandi eiginleika.
2. Ólífræn leiðandi vetnisgel
Ólífræn leiðandi vatnsgel eru samsett úr ólífrænum efnum sem innihalda málma eða málmoxíð. Þessi efni hafa góða rafleiðni og efnafræðilegan stöðugleika og eru oft notuð til að búa til-afkastamikla skynjara og orkugeymslutæki.
Málmoxíð eru algengur flokkur efna í ólífrænum leiðandi hydrogelum. Til dæmis er hægt að búa til sinkoxíð, koparoxíð og önnur málmoxíð í vatnsgel með góðri rafleiðni með leysishitaaðferðum, leysisbrennsluaðferðum osfrv.
Að auki eru nanóagnir úr málmi einnig mikið notaðar í ólífræn leiðandi vatnsgel. Nanóagnir úr málmi er hægt að sameina við fjölliður eða önnur fylki með leysisminnkunaraðferðum, ljósskerðingaraðferðum osfrv., til að mynda mjög stöðug og stjórnanleg hýdrógelefni.