الیاف سطح فوق مخصوص نانو متخلخل

الیاف سطح فوق مخصوص نانو متخلخل – ایران ترجمه – Irantarjomeh

مقالات ترجمه شده آماده گروه  نساجی

مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی

مقالات رایگان

مطالعه 20 الی 100% رایگان مقالات ترجمه شده

1- قابلیت مطالعه رایگان 20 الی 100 درصدی مقالات 2- قابلیت سفارش فایل های این ترجمه با قیمتی مناسب مشتمل بر 3 فایل: pdf انگیسی و فارسی مقاله همراه با msword فارسی -- تذکر: برای استفاده گسترده تر کاربران گرامی از مقالات آماده ترجمه شده، قیمت خرید این مقالات بسیار کمتر از قیمت سفارش ترجمه می باشد.  

چگونگی سفارش

الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه (شماره حساب) ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.com شامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر -- مقالات آماده سفارش داده شده عرفا در زمان اندک یا حداکثر ظرف مدت چند ساعت به ایمیل شما ارسال خواهند شد. در صورت نیاز فوری از طریق اس ام اس اطلاع دهید.

الیاف سطح فوق مخصوص نانو – متخلخل

هدف

این تحقیق استراتژی‌هایی مصنوعی و شیمایی برای تولید مواد لیفی خیلی ظریف نانو متخلخل جدید را مور بررسی قرار می‌دهد. هدف این تحقیق ایجاد الیاف با سطح ویژه زیاد با قطرهایی در محدوده‌ 10² نانو متر و سوراخ‌هایی در اندازه نانومتر است. پلیمرهای طبیعی همچون پلیمرهای مصنوعی قادر به استفاده با واكنش‌های شیمیایی و سنتزهای آلی می‌باشند. بر این اساس تصور می‌شود الیاف جدید با خواصی غیر قابل انتظار قابلیت ظهور را دارا می‌باشد. خواص منحصر به فرد این مواد لیفی می‌تواند قابلیت‌های تكنیكی در حوزه‌هایی كه سطوح ویژه بالایی از تخصص را طلب می‌كنند را افزایش دهد، مواردی همانند ساختار متخلخل كنترل شده، جداسازی انتخابی، مواد هوشمند غشایی، داربست‌هایی برای رشد سلول/ بافت و غشاهایی برای بی حركت كردن عوامل و مولكولهای بیولوژیكی و داروئی، از این جمله بشمار می‌آیند. به دلیل اندازه‌های نانویی الیاف و منفذها  مقدار بسیار كمتری از این مواد جدید برای رسیدن به وظایف مورد نظر مورد نیاز است. همچنین این مواد لیفی را می‌توان با سایر محصولات نساجی رایج همچون سایر ساختارها مانند پوشش‌ها، لایه‌ها، مخلوط‌ها و مواد افزودنی، مورد استفاده قرار داد. سایر مزایای كاربردی این الیاف، با سطوح ویژه بالای مینیاتور سازی و یا غیر قابل تشخیص ساختن ابزارها و سنسورها تناسب دارد. علاوه بر این موضوع بسیار محتمل است كه خواص غیر پیش بینی شده اما مفید برای گسترش كاربردهای منسوجات، در حوزه‌هایی كه اساساً موجود نیستند،‌ كشف شوند.

ارتباط با ماموریت NIC

این تحقیق بسیار زیاد مربوط به ماموریت NIC در مورد افزایش رقابت پذیری آمریكا با ایجاد دانش جدید در زمینه مواد لیفی جدید است. این پروژه اصول پایه‌ای شیمی پلیمر را برای ایجاد مواد لیفی جدید باسطوح ویژه خط بالا، ساختارهای با منفذهای نانوئی و كاربردهای شیمیایی منحصر بفرد استخراج می‌كند. یافته‌های این  تحقیق كمك می‌نماید تا پایه دانش علوم مولد لیفی كه برای توسعه مواد لیفی جدید و پیشرفته برای برطرف كردن نیازهای كاربردی و فنی همچون پوشش‌های حفاظتی بیولوژیكی و شیمیایی، كاتالیزورهای قابل بازیافت، مواد واكنشگر و محرك كپسول سازی انتخابی و غشاءهای جدا سازی، استوار شده و تكامل یابد.

اثر طولانی مدت شامل ایجاد محصولات لیفی جدید برای كیفیت بهبود یافته و حفاظت بهتر از زندگی، توسعه بازارهای با ارزش برای محصولات نساجی و لیفی و افزایش پیشگاهی تكنولوژیكی صنعت آمریكا درجهان می‌شود.

وضعیت فنی

به الیاف عموماً به عنوان مواد با سطح ویژه بالا نگریسته می‌شود به این معنی كه آنها دارای نسبت‌های بالای سطح به حجم و یا سطح به جرم می‌باشند. الیاف خیلی ریز همچون نانوالیاف عموماً 2 تا 3 برابر كوچكتر از الیافی هستند كه به طور معمول تولید می‌شوند. این قضیه به معنی 2 تا 3 برابر بیشتر بودن سطح ویژه الیاف است. الیاف با سطح ویژه بسیار بالا برای كاربردهایی كه بر روی خصوصیات سطحی مواد متكی هستند چون جداسازی و فیلتراسیون، فعال شده سطحی و واكنش‌های شیمایی تقویت شده سطحی، فن‌آوری جاذب، سیستم‌های تحویل دارو (دارو رسانی در بدن) و تقویت كامپوزیت، مطلوب هستند.

فن‌آوری‌های رایج ذوب و محلول ریسی قابلیت تولید الیافی با قطرهایی در محدوده‌ 20 تا 50 میكرومتر در سرعت‌های نسبتاً بالا و یكواختی خوب را امكان پذیر ساخته است. گرچه پیشرفت‌های تكنولوژیكی منجر به تولید ویژه الیاف با قطر میكرومتر شده‌اند، اما امروزه، روش الكتروریسی به عنوان تنها روشی كه قادر به تولید الیاف با اندازه كوچكتر از میكرومتر می‌باشد مد نظر است. الكتروریسی مذاب‌های پلیمری تنها روشی است كه قادر به تولید الیاف با اندازه كوچكتر از میكرومتر می‌باشد. الكتروریسی مذاب‌های پلیمری یا محلول‌ها مشابه بمباران اتمی الكترواستاتیك و پاشیدن جت‌های مایع در كاربردهای صنعتی است بعنوان مثال پاشش (اسپری) ذرات معلق گرد و گاز در هوا، باران اتمی ذرات كوچك شارژ شده و تشكیل ذرات زمانیكه محلو‌های پلیمری یا مذاب‌ها با ولتاژ بالا تحت شرایط مناسب شارژ می‌شوند، نیروی كشش سطحی آنها می‌تواند بر تشكیل جهت‌های ظریف، جامد سازی والیاف ظریف غالب شود. گرچه مفهوم الكتروریسی برای تشكیل الیاف ظریف در سال 1934 ثبت شد، توجهات بدین موضوع در خلال دو دهه گذشته زیاد‌تر شده است. اغلب كارها امروزه بر روی تشكیل الیاف از پلیمرهای گوناگون متمركز شده است. (1)

الكتروریسی مزایای فراوانی برای تولید الیاف ارائه می‌كند. این روش مستعد برای تولید الیاف ظریف از دامنه وسیعی از پلیمرهایی است كه از طریق فرآیندهای رایج ریسندگی قابل تبدیل به الیاف نیستند. این روش به مقدار بسیار اندكی از پلیمر در حد چند میلی گرم نیاز داشته تا آنكه بتواند فرآیند تبدیل تحقیقاتی پلیمر به الیاف را تحقق بخشد. ویژگی سطوح ویژه بالای لایه‌های نانو لیفی آنها را تبدیل به حامل‌ها و محافظ‌های عالی تركیبات و واكنش‌گر كرده است.

كار قبلی PI و سایر پروژه‌‌های NIC

PI با مشاركت تیم علمی مواد ارتش Natick بر روی غشا‌ء‌های محافظتی شیمیایی میكرومتخلخل تحقیقاتی را انجام داده  است. پروژه مشترك بر روی اصلاح شیمیایی غشا‌ءهای پلیمری الاستومریك برای مقاومت شیمیایی بهبود یافته همچون خواص انتقال آب و تر شدن منحصر به فرد متمركز شده است (4). دو پروژه قبلی (MOL-D22-DO1) شامل فرآیند الكتروریسی هستند كه بر روی موضوعات مهندسی همچون طراحی لوازم و قطعات فرآیند متمركز شده است بعنوان مثال رشته سازهای چند گانه، كالكتورهای چرخشی، همچنین این پروژه‌ها بر روی اثرات حوزه یونیزه شده/ شارژ شده، بهره‌وری بهبود یافته، و تعیین خواص فیزیكی الیاف متمركز شده‌اند. در اكثر كارهای تجربی این دو پروژه از مدل‌های پلیمری اسید پلی اتیلین، پلی اكریلونیتریل و پلی كاپرولاكتون استفاده شده است. در پروژه دیگر NTC، Mo2-OT استراتژیهای شیمیایی را برای پیوند شیمیایی بیومولكولها بویژه آنزیم‌ها با سطوح الیاف، رهبری می‌كند. هیچكدام از  مطالعات ذكر شده در بالا دارای مفهوم نزدیك با این پروژه نمی‌باشند.

الیاف سطح فوق مخصوص نانو متخلخل

شیوه كار

 در این مطالعه برای تولید الیاف فوق ظریف با منافذ نانومتری، فیزیك پلیمر و اصول شیمی با فرآیند الكتروریسی تحقیقاتی صورت گرفته است. هدف اصلی توسعه دامنه قابلیت‌ها میان استراتژی‌ها در تولید این الیاف فوق ظریف و نانو متخلخل از پلیمرهای طبیعی و سنتز ذكر شده است. این روش‌ها باید منجر به تولید  الیافی با سطوح ویژه‌ای 3 تا 4 برابر بزرگتر از سطوح ویژه الیافی شود كه با روش‌های رایج تولید می‌شوند. این پروژه بیانگر انحرافات علمی تحقیقاتی از تحقیقات  انجام شده قبلی است (شامل پروژه‌های NTC). كه در آن بر روی استراتژی‌های سنتزی و شیمیایی در تولید الیاف نانو متخلخل كار شده و بر این اساس، بر روی حوزه‌های مافوق پلیمرهای رایج تمركز كاری صورت گرفته است. این تحقیق بر روی ارتباطات منطقی میان تحقیق و اظهار نظرهای فنی كامل در مورد شیمی پلیمر، فیزیك الیاف و مهندسی، پایه‌‌ریزی شده است. همكاری و مشاركت عالی از پروژه NTC انتظار می‌رود.

شیوه‌های دو سویه مهم این تحقیق به شرح ذیل است:

1- درك پایه‌ای تشكیل خواص نانو تخلخل و نانو ساختار در الیاف بسیار ظریف

حوزه‌های جدا شده فازی محدوده نانو در الیاف عبارتند از: اندازه‌ها، توزیع اندازه و قابلیت دستیابی محلول این حوزه‌های جدا شده – فاز در الیاف،  فیزیك پلیمر بر روی كنترل این خصوصیات و مهمتر از همه تعیین خصوصیات نانو تخلخل در روی الیاف، شیوه‌های تحلیلی گوناگونی شامل BET و مساحت سطح جانبی با اندازه حجم سوراخ. تفرق اشعه X از زوایای كوچك و بزرگ، TEM، NMR وضعیت جامد (staid- state) ، همگی می‌توانند برای تعیین اغلب خصوصیات مورد بررسی و اكتشاف قرار گیرند.

2- استخراج استراتژی‌های شیمیایی برای ایجاد الیاف نانو متخلخل

مفاهیم شبكه میان تداخلی، پلیمریزاسیون، كوپلیمریزاسیون، اتصال عرضی، تجزیه حرارتی و شیمیایی همگی در یك وضعیت مشاركتی با شرایط مرتبط با روالهای قبلی الكتروریسی برای تولید منفذهای در مقیاس نانو بكار گرفته شده‌اند كه شامل سطح الیاف ظریفی كه تاكنون تولید شده است نیز می‌گردد. واكنش‌های شیمیایی متعدد و سنترهای پلیمری كه برای تشكیل پلیمرهای متخلخل در آزمایشگاه PI اشاره شده‌اند (8-12) در تركیب با الكتروریسی برای تولید لیف گزارش خواهند شد. اتصال عرضی، مواد افزودنی فعال و شیوه‌های تبخیر/ نفوذ حلال با  فرآیند الكتروریسی برای تشكیل الیاف نانو متخلخل تركیب خواهند شد. جزئیات بیشتر در زمینه‌ شیوه‌های تولید این الیاف بسیار ظریف متخلخل را می‌توان از طریق تماس با مركز انتقال فن‌آوری (TTC) در دانشگاه كالیفرنیا با آقای دیویس بدست آورد.

اهداف امسال

تمركز اولین سال پروژه مبتنی بر گزارش و ارزیابی مقوله‌های ذیل می‌باشد:           1- استراتژیهای شیمیایی برای ایجاد منفذهای در مقیاس نانودر فرآیندهای تولید الیاف و 2- منظم كردن تكنیك‌های تحلیلی برای درك پایه‌ای بیشتر ساختارهای نانو متخلخل پلیمرهای متعدد و مهم شامل پلیمرهای طبیعی، سلولزی، پروتئینی و سنتزی بعنوان مدل‌هایی برای تعیین امكان سنجی این شیوه‌ها.

توسعه این مقوله به صنعت

اینگونه از همكاری‌های پویشی PIS با محققیتی از صنعت برای توسعه الیاف جدید برای پشتیبانی از پلیمرهای متعدد و تعیین كاربردهای جدید مفید است. شركای صنعتی از صنعت نساجی / الیاف همچون بخش‌های محصول مشتری/ پلیمر/ شیمیایی برای توسعه بیشتر مفهوم و انتقال فن‌آوری پیشرفته به تمام صنایع مربوطه دعوت خواهند شد. این شركا شامل افرادی از ساحل غربی و كالیفرنیا می‌باشند. علاوه بر این، همكاری با دولت نیز پیش‌بینی می‌شود. گفتگوها و همكاری در این زمنه ادامه دارد. بطور مثال با محققینی در مراكز فرماندهی پزشكی و شیمیایی و بیولوژی سربازان ارتش آمریكا در حال توسعه مواد لیفی وجاذب برای پاك كردن آلودگی تجهیزات و پرسنل از مواد شیمیایی سمی و عوامل بیولوژیكی می‌با‌شیم.

منابع جدید مورد نیاز

عمده بودجه پیشنهاد شده برای این پروژه شامل دستمزد تحقیق، تهیه مواد شیمیایی و تجیهیزات جانبی، انجام و ابزار آزمایشگاهی (SEM، TEM، اشعه X ،NME  و غیره) و سفر به NTC و سایر ملاقاتهای علمی می‌باشد. نیازهای آتی شامل تجهیزات جدید مانند ابزار اندازه‌گیری مساحت جانبی BET، اسكتپروفوتومتر جذب اتمی، میكروسكوپ نیروی اتمی و Raman FTIR خواهد بود.

الیاف سطح فوق مخصوص نانو متخلخل