مرور گر شما بسیار قدیمی است و توانایی بازدید از سایت را ندارد لطفا از لینک زیر مرورگر جدید دریافت کنید
Firefox
يكشنبه,6 خرداد 1397
صفحه اصلیاخبار برق تعداد بازدید کننده: 110منبع: خبرگزاري مهر
کد خبر : 10007128 11:57:00 | 1396/11/25

محققان پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران در تحقیقات آزمایشگاهی خود موفق به ساخت نانوفیلم‌های پلیمری شفافی شده‌اند که از توانایی ذخیره‌سازی نوری اطلاعات برخوردار است.

امروزه یکی از مرزهای دانش پلیمر در جهان، پیرامون ترکیبات هوشمند و به اصطلاح سیستم‌های تحریک-پاسخ قرار دارد. پلیمرهای هوشمند (intelligent)دسته‌ای از پلیمرهای سنتزی با خواص منحصر به فرد فیزیکی-شیمیایی هستند که از زمان پیدایش، کاربردهای بسیاری را در زمینه‌های تخصصی و تجاری پیدا کرده‌اند.
پلیمرهای پاسخگو به محرک (stimuli-responsive) و حساس به محیط (environmentally-sensitive) نام‌های دیگر این دسته مواد هستند. در این پلیمرها، بر اثر قرارگیری در معرض یک محرک، تغییراتی برگشت‌پذیر در ساختاری ماکروسکوپی، ابعادی، شیمیايی یا فیزیکی صورت می‌گیرد. پلیمرهای پاسخگو به محرک در منسوجات و وسایل پزشکی هوشمند، دستگاه‌های الکتروشیمیایی، ماهیچه‌های مصنوعی و روباتیک، مواد حساس به گرما و نور،عملگرهای ویژه در فضاپیماها و دیگر کاربردها قابل استفاده هستند.

دکتر علیرضا مهدویان عضو هیات علمی پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران- هدف اصلی این پژوهش را کار روی مواد پیشرفته از قبیل پلیمرهای هوشمند حساس به نور با قابلیت پاسخگويی همزمان به چند محرک عنوان کرد و گفت: در این راستا تلاش شده تا یک روش بسیار ساده برای وارد کردن پلیمرهای هوشمند فوتوکرومیک به داخل ماتریس‌های پلیمری و همچنین افزایش سرعت پاسخگویی این ترکیبات درون ساختار پلیمری ارايه شود. در نهایت پلیمرهایی تهیه شده است که دارای قابلیت تغییر رنگ در برابر نور فرابنفش-مرئی و همچنین حلال‌هایی با قطبیت متنوع هستند.

به گفته‌ این محقق، نانوفیلم‌های طراحی شده دارای کاربرد در زمینه‌ی ذخیره سازی نوری اطلاعات هستند. همچنین این ساختارها توانایی پاک شوندگی و ذخیره‌سازی مجدد اطلاعات را نیز دارند. البته از دیگر کاربردهای آن‌ها می‌توان به استفاده در سیستم‌های ضدجعل مانند کاغذ و اسکناس، حسگرهای تعیین قطبیت حلال یا محیط اطراف و ابزارهای هوشمند اشاره کرد.

مهدویان عنوان کرد: این نانوفیلم‌ها در مقیاس صنعتی می‌توانند به‌عنوان جایگزینی برای روش‌های قدیمی ذخیره‌سازی اطلاعات مانند دیسک‌های فشرده و نیز کاغذهای ضد جعل قرار گیرند. البته این موضوع هم اکنون در مقیاس آزمایشگاهی در حال انجام است.

وی در خصوص روش ساخت این نانوفیلم‌ها گفت: به‌منظور ساخت این نانو فیلم‌ها از روش پلیمریزاسیون امولسیونی متداول در آب استفاده شده است. این روش علاوه بر سهولت، سرعت پلیمریزاسیون بالا، ویسکوزیته پایین و کنترل مورفولوژی، به علت عدم استفاده از حلال‌های شیمیایی دوست‌دار محیط زیست نیز هست.

مهدویان در خصوص تفاوت این کار با پژوهش‌های گذشته عنوان کرد: بیشتر تحقیقات انجام شده در این حوزه بر روی پلیمرهای سخت و شکننده است که این موضوع کاربرد آن‌ها را محدود می‌نماید. در عین حال ویژگی‌های ذکر شده(سختی و شکنندگی) سرعت پاسخگويی و برگشت‌پذیری را که از نکات کلیدی و مهم در پلیمرهای هوشمند است، تحت تاثیر قرار داده و کاهش می‌دهد.

وی ادامه داد: این در حالی است که با بررسی‌های صورت گرفته در این پژوهش، شرایطی فراهم گردیده که علاوه بر انعطاف مناسب فیلم‌های پلیمری با کنترل دمای انتقال شیشه‌ای آن‌ها( که دامنه کاربرد را گسترش می‌دهد)، سرعت پاسخگويی و قابلیت برگشت‌پذیری نیز به میزان قابل ملاحظه‌ای بهبود یابد. در واقع ذرات پلیمری فوتوکرومیک مورد استفاده دارای ابعادی کمتر از ۱۰۰ نانومتر هستند و این ابعاد کوچک به افزایش بازده پاسخ‌دهی در کنار محافظت از رنگ فوتوکرومیک در مقابل تاثیرات مخرب محیطی و نیز فوتوکرومیسم منفی منجر می‌شود.
به گفته وی، سرعت بالای پاسخگویی این فیلم‌ها، به همراه برگشت‌پذیری و انعطاف مناسب، از مهم‌ترین ویژگی‌های آن‌ها محسوب می‌شود؛ در این طرح، از آزمون‌های جذب نور فرابنفش و همچنین میکروسکوپ الکترونی روبشی برای بررسی خواص این نانوساختارها استفاده شده است.

این تحقیقات حاصل تلاش‌های محمد حسین شریفیان- کارشناس ارشد علوم و تکنولوژی پلیمر- دکتر علیرضا مهدویان و دکتر حمید صالحی مبارکه- اعضای هیات علمی پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران- است. نتایج این کار در مجله‌ی Langmuir با ضریب تاثیر ۳/۸۳۳ (جلد ۳۳، سال ۲۰۱۷، صفحات ۸۰۲۳ تا ۸۰۳۱) منتشر شده است.

()