Een bekend principe in de scheikunde is dat je een waterige gel weer vloeibaar kunt maken door te verdunnen met water. Om weer een gel te maken, moet je de oplossing juist concentreren. Maar onderzoekers van de TU Eindhoven vonden een waterige oplossing die juist veranderde in een gel als ze de concentratie meer verlaagden. Ze publiceerden hun resultaten in Science.

Moleculen zoals surfactants kunnen in oplossing geordende structuren vormen. Bij hogere concentraties worden deze systemen typisch meer geordend, waarbij de structuren van bollen naar uitgerekte vormen gaan. De Eindhovense onderzoekers keken naar een systeem van benzeen-1,3,5-tricarboxamide (BTA-EG4) met surfactant octyltrimethylammoniumbromide (OTAB). Bij hoge concentraties vormt BTA-EG4 supramoleculaire polymeren in water, waardoor een hydrogel ontstaat.

Als je OTAB toevoegt verstoort dit de hydrogel, maar als je het systeem vervolgens verdunt ontstaat opnieuw een gel, omdat dit het effect van de surfactant afremt. De onderzoekers slaagden er zo in om een gel-sol-gel-sol-systeem te maken als functie van de concentratie.

De ontdekking was bijna toevallig. Twee onderzoekers in de groep van Bert Meijer ontdekten in oktober 2019 per ongeluk dat hun vloeibare mengsel een hydrogel werd wanneer ze het verdunden. In de jaren erna voerden ze experimenten uit waarmee ze het systeem goed konden demonstreren. Bert Meijer zegt in een persbericht van de TU Eindhoven dat dergelijke hydrogels wellicht uitkomst kunnen bieden in bestaande uitdagingen, zoals de kweek van stamcellen. De cellen kunnen dan veilig delen in de gel, waarna je die kunt verdunnen om de cellen te gebruiken.