Hydrogeler bildar små, vattenfyllda porer med så små diametrar att studier på molekylär nivå kan vara svåra. Dessutom, rörelsen av vattenmolekyler och lösta joner är så snabb att de är svåra att följa. Därför, lite är känt om dynamiken i molekylär rörelse inom hydrogelstrukturer. Forskare syntetiserade gelkanaler och löste rörelsen i dessa kanaler. De fann att molekylär dynamik var mycket långsammare i hydrogelporer än vad som vanligtvis observeras i bulklösningar. Inuti porerna, den molekylära rörelsen av vatten var enhetlig oavsett platsen i poren. Dock, rörelsen av lösta joner var mycket långsammare nära polymerfibrerna som bildar porstrukturerna.

Hydrogeler har många potentiella praktiska användningsområden. Dessa användningsområden sträcker sig från biomedicinska tillämpningar som vävnadsteknik, sårförband, och kontaktlinser, till material för separationsmembran i superadsorbanter och energilagringsanordningar. Tyvärr, lite är känt om gelerna. Denna forskning ger insikter om vatten och lösta jons rörelse som en dag kan leda till bättre hydrogeldesigner.

Med potentiella användningsområden från sårförband till energilagringsenheter, hydrogeler är ett lovande material. Hydrogeler består av fångat vatten och joner i ett 3D-nät av porer. När det gäller den totala storleken, hydrogeler är särskilt kompakta eftersom mycket av deras struktur består av vattenmolekyler som finns inuti dem. Dessa geler är enkla att tillverka, och i naturen, biologiska hydrogelstrukturer kan bildas inuti och utanför celler. Dock, forskare har inte en detaljerad bild av rörelsen av vatten och lösta joner inuti hydrogelporer på molekylär nivå.

Nu, ett team av forskare tog på sig dessa geler. De fann att vatten och lösta ämnen (speciellt, selenocyanat (SeCN‒)) beter sig annorlunda inuti de gelatinösa porerna än de skulle göra i bulkvatten. Det är, porerna förändrar dynamiken och interaktionerna mellan vatten och löst ämne. Till exempel, de fann att nätverket som bildas av en grupp vattenmolekyler omorganiseras i en långsammare takt när det ligger inne i porerna.

De fann också att dynamiken i vattennätverket är densamma var som helst i poren. För lösta joner, detta är inte fallet eftersom motsvarande dynamik saktar ner närmare porväggarna. Denna dynamik är utmanande att studera i hydrogeler eftersom porerna är så små och rörelserna är så snabba. Denna forskning ger insikter om hur vatten och joner rör sig i gelens porer. En dag, denna information kan leda till bättre hydrogeldesigner.