ألجينات الليثيوم

ألجينات الليثيوم عبارة عن ملح متعدد السكاريد يتكون من مزيج من الجينات وأيونات الليثيوم (Li⁺). وهو عادةً ما يكون قابلاً للذوبان في الماء-ويمكن أن يشكل محلولًا لزجًا.

يركز تطبيق ألجينات الليثيوم بشكل أساسي على مجال البحث والتطوير عالي التقنية-:

 أ. بطاريات الليثيوم- أيون والإلكتروليتات الصلبة

هذا هو مجال التطبيق المحتمل الأكثر جاذبية لجينات الليثيوم. ويهدف البحث إلى استخدامه كأحد مكونات الشوارد الصلبة البوليمرية أو المواد اللاصقة للأقطاب الكهربائية/الطلاءات الوظيفية.

مصفوفة الإلكتروليت الصلبة: يمكن لجينات الليثيوم نفسها توفير أيونات الليثيوم. من خلال مزجها مع مواد أخرى (مثل الحشوات غير العضوية، والبوليمرات الأخرى)، يمكن تطوير أغشية إلكتروليت مرنة أو ذات أساس -بوليمر حيوي- صلبة أو شبه - صلبة. تساعد مجموعات الكربوكسيل الموجودة في السلاسل الجزيئية له، وما إلى ذلك، في تفكك وانتقال أيونات الليثيوم.

 ب. المواد الوظيفية للقطب الكهربائي

يمكن أن تكون بمثابة مواد لاصقة خضراء لمواد الأقطاب الكهربائية الجديدة (مثل أنود السيليكون أو كاثود الكبريت). تساعد مرونتها الممتازة وتفاعلها مع المواد النشطة على منع توسع الحجم أثناء عمليات الشحن والتفريغ، وبالتالي تعزيز عمر دورة البطارية.

 ج. مواد الطلاء أو التغليف

يتم تشكيل طبقة هلامية من الليثيوم- تحتوي على ألجينات على سطح مادة الإلكترود، والتي يمكنها تثبيت واجهة الإلكترود/الإلكتروليت ومنع التفاعلات الجانبية.

 د. المواد الطبية الحيوية

1.) هندسة الأنسجة العصبية: أظهرت بعض الدراسات أن أيونات الليثيوم قد تعزز نمو الخلايا العصبية وبقائها. لذلك، يمكن دراسة الهلاميات المائية ألجينات الليثيوم كمواد سقالة للإصلاح العصبي، مما يوفر بنية داعمة ثلاثية الأبعاد وتطلق أيونات الليثيوم ببطء لتكوين بيئة دقيقة تساعد على تجديد الأعصاب.

 هـ. نظام تحرير الدواء الذي يمكن التحكم فيه

باعتباره حاملًا للأدوية التي تتطلب مساعدة أيونات الليثيوم للعلاج (مثل بعض الأدوية النفسية)، فهو يتيح العلاج التآزري والإطلاق المستدام.

 واو. الاستكشافات المتطورة الأخرى لجينات الليثيوم

الاستفادة من خاصية التبادل الأيوني لفصل أو إثراء نظائر الليثيوم المحددة.

 G. جل ألجينات الليثيوم الوظيفي

تحضير هلام مرن ذو موصلية أيونية، مناسب لتطبيقات مثل أجهزة الاستشعار القابلة للارتداء.