Concepts Fondamentaux des Hydrogels : Synthèse, Propriétés et Applications

Dans cette revue, nous avons concentré nos efforts sur les concepts fondamentaux des hydrogels : classification, polymères impliqués, méthodes de synthèse, types d'hydrogels, propriétés et applications du hydrogel. Les hydrogels peuvent être synthétisés à partir de polymères naturels, de polymères synthétiques, de monomères synthétiques polymérisables, et d'une combinaison de polymères naturels et synthétiques. La synthèse des hydrogels implique des liaisons physiques, chimiques, et hybrides. La liaison se forme via différentes routes, telles que le coulage en solution, le mélange en solution, la polymérisation en masse, le mécanisme des radicaux libres, la méthode de radiation, et la formation de réseaux entrecroisés. Les hydrogels synthétisés possèdent des propriétés significatives, telles que la résistance mécanique, la biocompatibilité, la biodégradabilité, le gonflabilité, et la sensibilité aux stimuli. Ces propriétés sont essentielles pour les applications électrochimiques et biomédicales. De plus, cette revue met en avant les hydrogels flexibles et auto-réparables comme électrolytes pour des applications de stockage et de conversion d'énergie. Une adhésivité insuffisante (moins d'interaction interfaciale) entre les électrodes et les électrolytes et la résistance mécanique posent des défis sérieux, tels que le délaminage des supercondensateurs, des batteries, et des cellules solaires. En raison des hydrogels intelligents et aqueux, la robustesse de la résistance mécanique, l'adhésivité, l'élasticité, la sensibilité à la déformation, et la capacité d'auto-réparation sont des facteurs critiques qui peuvent identifier la fiabilité et la robustesse des dispositifs de stockage et de conversion d'énergie. Ces dispositifs sont très efficaces et pratiques pour des électroniques intelligentes, légères, pliables et un transport moderne sans pollution dans la décennie actuelle.