Sintesi di Idrogel Conduttivi di Origine Biologica = Synthesis of Bio-based Conductive Hydrogels

Questo studio ha avuto l’obiettivo di sintetizzare idrogel conduttivi di origine biologica, derivati dalla gelatina ottenuta dalla pelle di pesce d’acqua fredda, mediante l’incorporazione di nanoparticelle d’argento in una matrice di gelatina metacrilata (GelMA). Come fotoiniziatore è stato utilizzato il fosfina ossido di fenilbis(2,4,6-trimetilbenzolo) modificato con polietilenglicole (BAPO-PEG), che ha permesso la formazione di una rete stabile di idrogel in 180 secondi di polimerizzazione. La resistenza elettrica degli idrogel GelMA/argento è stata misurata tramite test elettrici, che hanno confermato l’influenza dell’umidità relativa e del contenuto di argento. Allo stato secco, tutti i campioni hanno mostrato un comportamento non conduttivo, poiché le nanoparticelle d’argento non formavano un percorso percolante. Con l’aumento dell’umidità, la mobilità ionica dell’idrogel rigonfio è migliorata, portando a una riduzione della resistenza di sei ordini di grandezza. Dopo idratazione completa, il campione con il più alto contenuto di argento ha mostrato le migliori prestazioni elettriche, con una resistenza di 24.2 Ω, una resistività di 0.14 Ω.m e una conduttività di 6.84 S.m⁻¹. Inoltre, le misure piezoresistive hanno confermato che la corrente elettrica aumentava con la deformazione da compressione. I test meccanici hanno inoltre evidenziato che un contenuto maggiore di argento comportava un aumento del modulo elastico, e il grado di rigonfiamento della GelMA reticolata è passato dal 300% in acqua pura al 624% in una soluzione di nitrato d’argento, indicando un miglioramento della capacità di assorbimento. L’analisi termogravimetrica (TGA) ha rivelato che la GelMA priva di argento si decomponeva a 260 °C in aria e a 270 °C in argon.