پلیمر های هوشمند و کاربرد آنها

صفحه 1:
Smart Polymers And Their Applications Maryam Soleimany May2021 hol 

صفحه 2:
پلیمرهای هوشمند دسته ای از پلیمرهای سنتزی با خواص منحصر به فرد فیزیکی- که از زمان پیدایش, کاربردهای بسیاری را در زمینه های تخصصی و تجاری پیدا کرده اند. پلیمرهای پاسخگو ‎(Stimuli-responsive) Spr. a‏ , يليمرهاى حساس به ‎Disigr slo rob 9 ) (environmentally-sensitive lux.‏ ‎sb el (intelligent)‏ دیگری از اين دسته مواد است. پژوهشگران دانشگاه میشیگان آمریکا اولین گروهی بودند که در سال 1988 با استفاده از سیالات الکترورئولوژیک, پلیمر هوشمند ساختند. گرانروی اين پلیمر هوشمند با اعمال کوچکترین جریان الکتریسیته, بصورت ناگهانی تغییر میکرد. اين اولین بار بود که واژه هون ی یی یبای ییا یبای 

صفحه 3:
* محر کها به سه دسته فیزیکی, شیمیایی و زیستی تقسیم ميشوند. را تس را ضایر سا وروی ) محرک های شیمیایی (حلال, قدرت یونی و الکتروشیمی یا 7۱۲ ) محرکهای زیستی (آنزیمها با گبرنده ها) افزون بر اين» 5 نیز مان ‎eee weal‏ یی ی از اي 2 

صفحه 4:
پلیمرهای هوشمند بر اساس حالت فیزیکی خود به سه دسته تقسیم می شوند : 1) زنجبرهای آزاد در محلول 2) شبکه های میکروسکوپی یا ماکروسکوپی 3)زنجیرهای سطحی ‎OEE‏ سه حالت یکی 0085 ۰ 68 6 0 شک های مزکروبا ‎Gensco‏ ‏مکی ‏ج) زنجیرهای سطحی 

صفحه 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, يون مولكو لهاء مواد تغییردهنده رنگ, ریز ژلها و پلیمرهای حامل مواد تغییر فاز اشاره کرد انوا این رها بر اساس بیع ری دس ی با رهای ‏ پاسخگو به محرکهای فیزیکی, پلیمرهای پاسخگو به محرکهای شیمیایی و پلیمرهای پاسخگو به محرکهای زیستی تقسیم بندی میشوند. 

صفحه 6:
(1پلیمرهای پاسخگو به محرکهای فیزیکی ج) سوزن تزریق با اسفاده از پلیمر حافظه شکلی 

صفحه 7:
دسته دیگر, پلیمرهای تغیبر رنگ دهنده_هستند که رنگ, شدت رنگ یا شفافیت خود را به دلیل خواص تغییر رنگ, این پلیمرها مواد آفتاب پرست (۱31۳6۱60۲۱)) نیز نامیده میشوند. پليمرهاي مزیور بسته به نوع محرک خارجی که تغییر رنگ را در آن القا میکنند , به چند دسته تقسیم بندی میشوند. از جمله ی اين 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(016206۳۲0۳0[6 ) با فشار و حلال رنگ پذیر که با حلال تغییر رنگ میدهند را میتوان نام برد. کاربردهای این دسته در عینکهای طبیآفتابی با کاربردهای تزیینی در لباس, پوشاک یا اسباب بازی های تغییررنگ دهنده است. 

صفحه 8:
پلیمرهای خودترمیم شونده, دسته دیگری از اين پلیمرها هستند. هنگامی که مواد پلیمری تحت انواع آسیبهای احتمالی در اثر عواملی مانند قشار: ضربه,خراشهای سطحی يا ضربات گلوله قم" هس این خاصیت(خود ترمیمی) ممکن است به د ذاتی(با اعمال گرما یا حلال) یا بوسیله رس میم عوامل افزوده شده خارجی(توزیع اه رس ند الیاف توخالی یاساختارهای شبکه ای حاوفن ‎ORE‏ ‏و کاتالیزور درساختار ماتریس) در ماده وجود داشته باشد. پلیمر شدن و بسته شدن رک سازوکار عملکرد پلیمرهای 

صفحه 9:
ریزژل ها نیز میتوانند هوشمند باشند. هما نطور که گفته شد, هردو گروه محرکهای فیزیکی و شیمیایی میتوانند آنها را تحت تاثیرقرار دهند. ازانواع اين ریزژل ها که بیشترین مطالعات روی آن انجام گرفته است,پلی(!۱ - ‎Jes oe ul‏ اکریل آمید) با ۳۱۷۱۳۵۵۳۱ است این بلیمر ‎Cells‏ تشکیل ببوند هیدروژنی را از راه گروه های جانبی آمیدی خود دارد. در حالیکه گروه های ایزفیروییل موجود در.ساختار آن نیز خصلت آبکریزی در آن القا میکنند. اين دو ویژگی در کنار هم یک برهم کنش پلیمر-پلیمر وابسته ‏ " ‎hota‏ ‏ميكند. محم به اين معنى كه اگر برهمکنش های پلیمر-حلال قویتراز پلیم ‎i‏ ‏زنجیرهای ۱۱۱۳۵۸۵۳۱ ءساختار کلاف تصادفی تشکیل میده ۰ ‎Hach‏ بساختار شیمیایی 10<)96(7)) 

صفحه 10:
حال اگردر اثر افزايش دما اين پیوندهای هیدروژنی با آب شکسته شوند,آب حبس شده در ساختار آزاد میشود. 2 در این حالت. برهمگنشهای پلیمر-لیمر قالب مشود که منجر به اععال ساعاری ‎BONS‏ ‎coil-globule)ameS‏ ) ميشود. دمایی که در آن جدایی فاز مزبور رخ میدهد, دمای انحلال بحرانی کمتر ۲6۳۱۵6۲۵۲۲6 50۱۲00 اهاز ۱۵۷6۲ یا آکتا نام دارد. در نتیجه, ریزژل ۲ در دماهای کمتر از حدود 5۲ن)امتورم و در بیش از اين دما جمع میشوند. مشابه همین عملکرد در ساير ریزژلهای پلیمری اتفاق می افتد که بر اساس تعادل بین برهمکنشهای پلیمر-پلیمر, حلال-حلال یا پلیمر-حلا 4,0 1 و غیره انجام میگیرد. ۲۵۹0۵ ۵.0 ذره متورم نمونه ای از تغییرات رفقاد ذره جمع شده تورم ذره ی ریزژل در برابردما 

صفحه 11:
پلیمرهای الکتروفعال پلیمرهایی هستند که نسبت به قرارگرفتن در میدان الکتریکی | حساسیت شان ‎Dinars‏ به این معنی که هنگام قرارگرفتن در میدان الکتریکی یکی از خواص فیزیکی یا اندازه ول ل ل كاربرد اين يليمرها در تهيه رباتهاء سلو لهای الکتروشیمیایی, خازنها, باتریها و . بليمرهاى رسانا و ييزوالكتريك جزو اين دسته از يليمرها قرار ميكيرند. نمونه كاربردهاى يليمرهاى الكتروفعال: الف) ياشنه كفش مولد انرزى الكتريكى از بليمر بيزوالكتريك ب) بازوى مكانيكى از جنس يليمر رسانا ج) حسكر تنفسى از جنس بليمر بيزوالكتريك . 

صفحه 12:
(2پلیمرهای پاسخگو به محرکهای شیمیایی ۲ محرکهای شیمیایی مانند تغییرحلال یا تغییرمقدار اسیدی و بازی بودن محیط, میتواند منجر به واکنشی از طرف یک پلیمر هوشمند شود. ریزژلها با کاربردهایی نظیر دارورسانی یا ذخیره و آزادسازی دارو در بدن یا به عنوان بسترکاتالیزور برای واکنش هایی همچون اکسایش هوازی الکلها استفاده فنا شوية 7 ‎Gite Gre‏ شیب میم مریم ویو مح 00 معن ‎I I 1 3‏ ‎bu by $ ]‏ ‎Ss,‏ 1 ‎ee N’‏ ‎Sh.‏ ‎i 2‏ بويد سير برخى محلو لها م پلیمری حساسا ۳۷۶ ‎PAAc PMAAc PDMAEMA‏ ‎pl. a‏ [پلی (وینیل پیریدین) پلی(۰۷ ‎٩۷‏ دی متیل آمینواتیل متاکریلات) پلی(متاکریلیک اسیدا پلی(آکریلیک اسید). ‎ 

صفحه 13:
(3پلیمرهای پاسخگو به محرک های زیستی 2 پلیمرهای زیست تخریب پذیر در زیست پزشکی از جمله مهندسی بافت و سامانه های دارورسانی مورد توجه قرار گرفته اند. هیدروژ لهای حساس به آنزیم از جمله این پلیمرهاست که می توانند بوسیله آنزیم های خاصی در بدن هضم شوند. اين حساسیت آنزیمی برای تشخیص خيرات قر رزورك با دارورسانی ككل لد عرد ساعد سس ‎١‏ و و 

صفحه 14:
نتیجه گیری پلیمرهای هوشمند متعددی با قابلیتهای مختلف در زمینه های تخصصی و تجاری نیازسنجی شده اند. اين پلیمرها می توانند با ایجاد تغییر در ساختار خود در اثر یک محرک, پاسخی خاص را به محیط بازگردانند. با برنامه ریزی روی این مسیر و سنتز پلیمرهایی که فابلیب حررک ردفیی بر این اساس رادشه اش ی توا کاربردهای بسیار تخصصی وا وه ام هه ‎G‏ @ ‎SiR‏ ‏د لد 

صفحه 15:
از کاربرد های بایوپلیمرها در پزشکی 

صفحه 16:
منابع 3 1) بسپارش, فصلنامه علمي- ترويجي, سال دوم, شماره 3, صفحه 17 - 0 , 1391-فهیمه خاکزاد اسفهلان, زینب علي نژاد, علیرضا مهدویان 2 نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران-کاربرد پلیمرها در پزشکی و درمان - سال بيست و دوم. شماره یک, 1382- محمدنبی سربلوکی , جمشید محمدی روشنده تشکر از توجهتان ‏