Hydrogele sind dreidimensionale, wasserhaltige Netzwerke aus polymeren Materialien, die große Mengen Wasser aufnehmen können, ohne sich dabei aufzulösen. Diese außergewöhnliche Eigenschaft macht sie in verschiedenen Anwendungen, von der Medizin und Pharmazie bis hin zu Umweltschutz und Technik, äußerst wertvoll.

Die Struktur eines Hydrogels ist typischerweise durch kovalente Bindungen oder physikalische Vernetzungen stabilisiert, was zu einem Netzwerk führt, das sowohl elastisch als auch porös ist. Dieses Netzwerk ermöglicht es, dass Wasser durch Kapillarkräfte und molekulare Wechselwirkungen aufgenommen und gehalten wird.

Ein spezielles Beispiel sind Nanohydrogele, bei denen die Partikelgröße im Nanometerbereich liegt und die durch ihre erhöhte Reaktivität und Oberflächenenergie besonders in der Medikamentenfreisetzung und biomedizinischen Anwendungen interessant sind. Ein weiteres wichtiges Phänomen ist die Entwicklung von elektrisch leitfähigen Hydrogelen, die neben ihrer hervorragenden Wasseraufnahmefähigkeit auch elektrische Leitfähigkeit bieten, was sie für Anwendungen wie Biosensoren und flexible Elektronik relevant macht.

Es gibt verschiedene Arten von Hydrogelen, die auf unterschiedlichen Polymeren basieren. N-Isopropylacrylamid-basierte Hydrogele zeigen etwa eine faszinierende Temperaturempfindlichkeit, bei der die Gelation über einer bestimmten Temperatur plötzlich passiert. Neuartige Biopolymer-Hydrogele zeichnen sich durch ihre biologische Abbaubarkeit und Biokompatibilität aus, was sie für medizinische Anwendungen wie Gewebeengineering und regenerierte Zellulosehydrogel interessant macht.

Die Vielfalt und Anpassungsfähigkeit der Hydrogel-Technologie eröffnen ständig neue Forschungs- und Anwendungsmöglichkeiten, sodass Hydrogele zu einem der aufregendsten und vielversprechendsten Materialien unserer Zeit gezählt werden können.