Stimuli responsive materials

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LEZIONE 4 – 04/10/19 STIMULI RESPONSIVE MATERIALS Materiali funzionali perché sono capaci di adattarsi a determinati ambienti, possono modificare una o più delle loro proprietà, ciò avviene a livello molecolare ma si riflette a livello macroscopico, quindi ne vediamo il cambiamento (modifiche macroscopiche) Come avvengono modifiche? Esiste possibilità di sfruttare uno stimolo esterno per variare una proprietà Anche nel corpo umano ci sono sistemi che si adattano e rispondono in modo fisico o chimico agli stimoli, quindi vogliamo sfruttare questi materiali per mimare alcuni comportamenti del corpo (es. cellule staminali hanno stimoli per trasformarsi in un certo tipo di cellule) - Stimoli: TEMPERATURA Lo stimolo più studiato è la temperatura perché posso creare un materiale che cambia a T=37°C e che quindi si modifica all’interno del corpo umano Cosa cambia? 2 classi principali: 1) transizione sol-gel: passano da uno stato liquid like (sol) a uno stato solid like (gel), cambia la viscosità: nello stato sol la viscosità è bassa ed è alta in quello gel Esempi: - Posso iniettare nei tessuti materiale che cambia viscosità nel corpo, sta nel sito e può rigenerare tessuto - Carico materiale con cellule, una volta raggiungo il sito diventa più viscoso (delivery) Transizione sol-gel può avvenire con T di transizione diverse:  lower critical solution temperature (LCST): transizione sol-gel con l’aumento della temperatura, gel a alte T (es. matrigel, usato solo in lab, scatena reazione immunitaria)  upper critical solution temperature (UCST): transizione sol-gel con la riduzione della temperatura, a basse T (sotto T di transizione) ho gel (es gelatina) 2) transizione idrofilica/idrofobica: cambia il grado di idrofilicità/idrofobicità, prova di bagnabilità ci permette di…