ИСТИНА

Проект направлен на создание и исследование нового вида восприимчивых гидрогелей с повышенной механической прочностью. Они будут получены на основе комбинации сетчатых структур двух типов (супрамолекулярной и полимерной) и неорганических наночастиц. Супрамолекулярная сетка будет построена из длинных переплетенных червеобразных мицелл поверхностно-активных веществ (ПАВ), а полимерная – из макромолекул, сшитых множеством динамических ковалентных связей с использованием функционализированных наночастиц. Полученные гидрогели будут сочетать способность к легкой трансформации при воздействии извне (благодаря лабильности сшивок и супрамолекулярной структуре одной из сеток) и механическую прочность за счет полимерного компонента, сшитого мультифункциональным сшивателем (наночастицами). Ожидается, что введение мультифункционального сшивателя существенно повысит устойчивость двойных сеток при нагревании. Планируется исследовать микроструктуру и реологические свойства гелей при разных температурах, а также их восприимчивость к углеводородам. Особое внимание будет уделено изучению способности гелей разрушаться при контакте с углеводородами, связанной с превращением червеобразных мицелл, формирующих сетку, в капли микроэмульсии в результате солюбилизации углеводорода. Это свойство делает создание и исследование таких гидрогелей особенно актуальным, так как гели, разрушаемые при контакте с углеводородами, широко востребованы в нефтедобывающей промышленности для создания искусственных сред, имеющих более высокую проницаемость по отношению к нефти по сравнению с земной породой. Научная новизна состоит в том, что впервые будут получены нанокомпозитные двойные сетки с лабильными связями, позволяющими направленно менять их микроструктуру (и, следовательно, функциональные свойства) при различных воздействиях.

The project is aimed at the development and investigation of a novel type of responsive hydrogels with enhanced mechanical properties. These gels will be based on a combination of network structures of two types (supramolecular and polymer) and inorganic nanoparticles. The supramolecular network will be built from long entangled wormlike surfactant micelles, and the polymeric network will be composed of macromolecules cross-linked with multiple dynamic covalent bonds using functionalized nanoparticles. We beleive that the prepared hydrogels will combine the ability to easily transform under the influence of external stimuli (due to the labile cross-links and supramolecular structure of one of the networks) and mechanical strength due to the polymer component cross-linked by multifunctional cross-linking agent (nanoparticles). It is expected that the incorporation of multifunctional cross-linker will significantly enhance the stability of the double networks at heating. We will study the microstructure and the rheological properties of the gels at different temperatures as well as their responsiveness to hydrocarbons. A particular attention will be paid to the investigation of the ability of the gels to be completely destroyed upon contact with hydrocarbons, which is connected with the transformation of wormlike micelles forming the network into microemulsion droplets due to solubilization of hydrocarbon. This property makes the development and study of these gels especially relevant, since the gels that can be disrupted by hydrocarbon are in high demand for the oil industry in order to create artificial media having higher permeability to oil compared to rock. The scientific novelty of the project relates to the preparation of nanocomposite double networks with multiple labile bonds, which permits to trigger their microstructure (and therefore their functional properties) under the action of various stimuli.