پلیمر های هوشمند و کاربرد آنها

پلیمر های هوشمند و کاربرد آنها

اسلاید 1: Smart Polymers And Their Applications Maryam Soleimany May2021

اسلاید 2: پلیمرهای هوشمند دسته ای از پلیمرهای سنتزی با خواص منحصر به فرد فیزیکی-شیمیایی هستند که از زمان پیدایش، کاربردهای بسیاری را در زمینه های تخصصی و تجاری پیدا کرده اند. پلیمرهای پاسخگو به محرک (stimuli-responsive) ، پلیمرهای حساس به محیط environmentally-sensitive) ( و پلیمرهای هوشمند (intelligent) نام های دیگری از این دسته مواد است. پژوهشگران دانشگاه میشیگان آمریکا اولین گروهی بودند که در سال 1988 با استفاده از سیالات الکترورئولوژیک، پلیمر هوشمند ساختند. گرانروی این پلیمر هوشمند با اعمال کوچکترین جریان الکتریسیته،بصورت ناگهانی تغییر میکرد. این اولین بار بود که واژه هوشمند برای یک پلیمر به کار رفت.

اسلاید 3: محر کها به سه دسته فیزیکی، شیمیایی و زیستی تقسیم میشوند. محرک های فیزیکی (نور، دما، فراصوت، مغناطیس و .. ) محرک های شیمیایی (حلال، قدرت یونی و الکتروشیمی یا pH ) محرکهای زیستی (آنزیمها یا گیرنده ها) افزون بر این، پلیمرهایی نیز وجود دارند که همزمان به بیش از یکی از این محرکها پاسخ میدهند. پلیمرهای پاسخگو به محرک میتوانند در منسوجات هوشمند، وسایل پزشکی هوشمند، ماهیچه های مصنوعی و ... به کار گرفته شوند.

اسلاید 4: پلیمرهای هوشمند بر اساس حالت فیزیکی خود به سه دسته تقسیم می شوند : 1) زنجیرهای آزاد در محلول 2) شبکه های میکروسکوپی یا ماکروسکوپی 3)زنجیرهای سطحی سه حالت فیزیکی پلیمرهای هوشمند : الف) زنجیر محلول ب) شبکه های میکرو یا ماکروسکوپی ج) زنجیرهای سطحی

اسلاید 5: از بارزترین و شناخته شده ترین شاخه پلیمرهای هوشمند، که برخی کاربرد گسترده تجاری نیز پیدا کرده اند، میتوان به عنوان نمونه به پلیمرهای حافظه شکلی، پلیمرهای الکتروفعال، پلیمرهای خودترمیم، یون مولکو لها، مواد تغییردهنده رنگ، ریز ژلها و پلیمرهای حامل مواد تغییر فاز اشاره کرد. انواع این پلیمرها بر اساس نوع محرک، به سه دسته پلیمرهای : پاسخگو به محرکهای فیزیکی، پلیمرهای پاسخگو به محرکهای شیمیایی و پلیمرهای پاسخگو به محرکهای زیستی تقسیم بندی میشوند.

اسلاید 6: (1پلیمرهای پاسخگو به محرکهای فیزیکی پلیمرهای حافظه شکلی، تغییردهنده رنگ، الکتروفعال و برخی ریزژلها از جمله پلیمرهایی هستند که در این دسته بندی قرارمیگیرند. پلیمرهای حافظه شکلی قابلیت به خاطر سپردن شکل اولیه و بازگشت به آن را حتی پس از تغییر شکل های نسبتا زیاد دارند. الف ب ج

اسلاید 7: دسته دیگر، پلیمرهای تغییر رنگ دهنده هستند که رنگ، شدت رنگ یا شفافیت خود را تغییر میدهند. به دلیل خواص تغییر رنگ، این پلیمرها مواد آفتاب پرست (Chameleon) نیز نامیده میشوند. پلیمرهاي مزبور بسته به نوع محرک خارجی که تغییر رنگ را در آن القا میکنند ، به چند دسته تقسیم بندی میشوند. از جمله ی این نوع پلیمرها، پلیمرهای نور رنگ پذیر که با تحریک نوری، پلیمرهای گرما رنگ پذیر با تحریک گرمایی، پلیمرهای الکترورنگپذیر با تحریک جریان الکتریکی، پلیمرهای پیزو رنگ پذیر(piezochromic ) با فشار و حلال رنگ پذیر که با حلال تغییر رنگ ميدهند را میتوان نام برد. کاربردهای این دسته در عینکهای طبی-آفتابی یا کاربردهای تزیینی در لباس، پوشاک یا اسباب بازی های تغییررنگ دهنده است.