Hydrogels vormen kleine, met water gevulde poriën met zo kleine diameters dat studies op moleculair niveau moeilijk kunnen zijn. Bovendien, de beweging van watermoleculen en opgeloste ionen is zo snel dat ze moeilijk te volgen zijn. Daarom, er is weinig bekend over de dynamiek van moleculaire beweging binnen hydrogelstructuren. Onderzoekers synthetiseerden gelkanalen en losten de beweging in die kanalen op. Ze ontdekten dat moleculaire dynamica veel langzamer was in hydrogelporiën dan wat vaak wordt waargenomen in bulkoplossingen. binnen de poriën, de moleculaire beweging van water was uniform, ongeacht de locatie in de porie. Echter, de beweging van opgeloste ionen was veel langzamer in de buurt van de polymeervezels die de poriestructuren vormen.

Hydrogels hebben veel potentiële praktische toepassingen. Deze toepassingen variëren van biomedische toepassingen zoals tissue engineering, wondverband, en contactlenzen, tot materialen voor scheidingsmembranen in superadsorberende middelen en energieopslagapparaten. Helaas, er is weinig bekend over de gels. Dit onderzoek biedt inzichten over de beweging van water en opgeloste ionen die ooit zouden kunnen leiden tot betere hydrogel-ontwerpen.

Met mogelijke toepassingen variërend van wondverband tot apparaten voor energieopslag, hydrogels zijn een veelbelovend materiaal. Hydrogels bestaan ​​uit ingesloten water en ionen in een 3D-netwerk van poriën. Wat de totale omvang betreft, hydrogels zijn bijzonder compact omdat een groot deel van hun structuur bestaat uit de watermoleculen die zich erin bevinden. Deze gels zijn eenvoudig te vervaardigen, en in de natuur, biologische hydrogelstructuren kunnen zich binnen en buiten cellen vormen. Echter, wetenschappers hebben geen gedetailleerd beeld van de beweging van water en opgeloste ionen in hydrogelporiën op moleculair niveau.

Nutsvoorzieningen, een team van onderzoekers nam deze gels over. Ze ontdekten dat water en opgeloste stoffen (in het bijzonder selenocyanaat (SeCN‒)) gedragen zich anders in de gelatineuze poriën dan in bulkwater. Dat is, de poriën veranderen de dynamiek en interacties van water en opgeloste stof. Bijvoorbeeld, ze ontdekten dat het netwerk gevormd door een groep watermoleculen langzamer reorganiseert wanneer het zich in de poriën bevindt.

Ook ontdekten ze dat de dynamiek van het waternetwerk op elke plek in de porie hetzelfde is. Voor opgeloste ionen, dit is niet het geval omdat de overeenkomstige dynamiek dichter bij de poriewanden vertraagt. Deze dynamiek is een uitdaging om te bestuderen in hydrogels omdat de poriën zo klein zijn en de bewegingen zo snel. Dit onderzoek biedt inzicht in hoe water en ionen in de poriën van de gel bewegen. Op een dag, deze informatie zou kunnen leiden tot betere hydrogelontwerpen.