نانو الیاف

نانو الیاف نقش مهمی در فیلتراسیون مایعات و آب ایفا می کنند  
یک تحقیق که توسط یک دانشجوی ایرانی انجام شد، نشان داد که نانو الیاف ها می توانند نقش مهمی در فیلتراسیون مایعات و آب ایفا کنند.
این دانشجو که کارشناس ارشد رشته مهندسى شیمى نساجى دانشگاه آزاد اسلامی است، در گفت و گو با خبرنگار علمی ایرنا گفت: استفاده از نانو الیاف ها در فرآیند فیلتراسیون، بواسطه خواص ویژه ای که دارند، دارای پتانسیل کاربردی زیادی در صنایع فیلتراسیون است.

نخ های بخیه (Suture)

نخ های بخیه (Suture)

نخ های بخیه جراحی ? نخ های تک و یا چند فیلامنتی استریل می باشد که نقش در کنار هم نگه داشتن بافت های مجروح را تا زمان بهبودی انها به عهده دارند .این نخ های معمولا به منم سوزن برلی بخیه زدن بریدگی و یا برش های جراحی مورد استفاده قرار می گیرند و یا اینکه به عنوان شزیان بند (لگاتور) بدون استفاده از سوزن برای گره زدن انتهای رگ ها و یا مجرا های دیگر جهت جلوگیری از خونریزی و یا نشت مایعات دیگر مورد استفاده قرار می گیرند . نخ های بخیه جراحی ممکن است دارای پوششی از چربی-فلوئورو کربنها و سیلیکن ها باشند . این پوش ها برای کاهش خاصیت مویینه و بهبود خواص دیگر انجام میشود .

نخ‌های بخیه

نخ‌های بخیه

بخیه معمول‌‌ترین روش بستن یک زخم یا بریدگی است. به کار بردن نخ‌های بخیه برای بستن زخم تنها پس از شستشوی زخم و زدودن اجسام خارجی مفید است و در غیر این‌صورت امکان بروز عفونت وجود دارد

نانوالیاف: معرفی و فرصت ها

اصطلاح نانوالیاف به رشته های نسبتاً کوتاهی با قطر کمتر از 500 نانومتر اطلاق می شود و مانند نانوسیم ها از انواع ساختارهای تک بعدی می باشند. این مواد در زمینه های گوناگون از جمله: تولید لباس های محافظ، تولید آینه های قابل استفاده در فضا، فیلتراسیون هوا و از همه مهم تر به عنوان تقویت کننده در نانوکامپوزیت ها کاربرد دارند. نانوالیاف به سه گروه طبقه بندی می شوند که عبارت اند از:

الیاف ساخته بشر

الیاف ساخته بشر 

در قرن هفدهم دانشمندی به نام رابرت هوک ( Robert Hooke ) با مطالعات و تحقیقات خود بر روی کرم ابریشم دریافت که اگر بتواند مایعی را از سوراخ های بسیار ریز عبور دهد و بعد از خارج شدن از سوراخ ها آن را منعقد کند، خواهد توانست مانند کرم ابریشم الیاف مداوم یا فیلامنت تولید کند. در قرن نوزدهم یک بافنده به نام لویز شواب توانست الیاف بسیار ریز و ظریف شیشه را از طریق عبور شیشه مذاب از منافذ کوچکی و سپس سرد کردن آن ها در هوا تهیه کند. پس از چندی سایر دانشمندان توانستند سلولز چوب را استخراج و در حلال مناسبی حل کنند و سپس از منافذ بسیار ریز عبور داده و الیاف ساخت دست بشر بر پایه مواد موجود در طبیعت تهیه کنند. در همین دهه دانشمندان آلمانی در تهیه مواد شیمیایی و مصنوعی و حلال های آن ها پیشرفت های چشمگیری کردند و با عبور دادن محلول پلیمر مواد مصنوعی از منافذ ریز موفق به تولید الیاف مصنوعی شدند. در سال 1936 الیاف مصنوعی همچون پلی استرها، نایلون ها و سایر مواد مصنوعی در مقیاس تجاری به بازار عرضه شد و بعد از جنگ جهانی دوم انواع الیاف مصنوعی به مصرف رسید.

الیاف و الیاف FRP

پلیمر اورتان

 4-5- انواع رزینهای پلیمری ترموپلاستیک یا Thermoplastic

1.      نایلون Naylon

2.      پلی اتیلن Polyethylene

3.      ترفتالیت Terephthalate

4.      پلی پروپیلن Polypropilen

5.      پلی وینیل کلراید Poly Vinyle Chloride (PVC)

کیفیت نهایی کامپوزیتها تا حد زیادی بستگی به خواص ماتریس پلیمری آن دارد از جمله ویسکوزیته، نقطه ذوب ، شرایط عمل آوری و ... خواص فیزیکی ماتزیس رزین در فرآیند تولید بایستی در نظر گرفته شود تا المان کامپوزیتی 3 بعدی مورد نظر به دست آید.

Adhesion promoter : عامل افزاینده چسبندگی بین فیبر تقویتی و ماتریس پلیمری رزین می باشد. در صورت عدم وجود فیبر یا الیاف تقویتی آبرفتگی بیش از حد در ماتریس رزین به وجود می آید که منجر به ایجاد ترک در کامپوزیت و عدم تحمل بار خارجی می گردد. فیلرها یا پر کننده ها در این میان می توانند به ماتریس اضافه شوند تا کمی نقش فیبر یا الیاف تقویتی را داشته و جلوی آبرفتگی بیش از حد ماتریس رزین را بگیرد. همچنین استفاده از فیلرها می تواند اصطکاک حجمی را کاهش داده و به ظرفیت باربری فیبرهای تقویتی کمک شایانی نماید. یکی از پارامترهای مهمی که در ساختمان رزین بایستی بدان توجه داشت ویسکوزیته است.

·       ویسکوزیته ماتریس پلیمری با افزایش درجه حرارت معمولاً کاهش می یابد.

الیاف پلی پروپیلن

الیاف پلی پروپیلن که از طریق پلیمریزاسیون پروپیلن به صورت یک پلیمر خطی تهیه می گردند و به اختصار پ-پ نامیده می شوند بعد از پیدا شدن کاتالیست زیگلرناتا تولید شدند این کاتا لیست تولید پلی پروپیلن ایزو تاکتیک که قادر به متبلور شدن می باشد را امکان پذیر ساخت .
 این الیاف در سال 1960در ایتالیا با نام تجاری مراکلون به صورت صنعتی تولید شده وبه بازار عرضه گردیدند . خصوصیات پروپیلن باعث رشد سریع آن در سطح بین المللی گردید وبعد از مدتی نسبتاً کوتاه ، پلی پروپیلن توانست از نظر مقدار تولید ، چهارمین مقام را بعد از پلی استر ، نایلون وآکریلیک کسب نماید .
عدم امکان رنگررزی الیاف پروپیلن به روشهای متداول برای دیگر الیاف ، باعث جلو گیری از رشد بیشتر این لیف مصنوعی گردیده است.
 
الیاف و نخ های نواری که دو کاربرد پلی پروپیلن را تشکیل می دهند نسبتاً به آسانی به روش ذوب ریسی تهیه می گردند و آسان بودن تولید این نوع الیاف و پائین بودن هزینه تولید استقبال بسیار گستردهای از آن را به همراه داشته است . با بکار گیری مواد بالا برنده مقاومت در مقابل اشعه ماوراء بنفش سعی شده است عیب کم بودن مقاومت پلی پروپیلن در مقابل این اشعه مرتفع گردد.

پلی پروپیلن دارای دمای ذوب بالا تر (175-165درجه سانتیگراد)در مقایسه با پلی اتیلن می باشد . از نقطه نظر استحکام ومقاومت در مقابل سایش ،پلی پروپیلن با پلی اتیلن تفاوت زیاد ندارد .
 همانطور که گفته شد پلی پروپیلن هم مثل پلی اتیلن با روش های معمول قابل رنگرزی نبوده و به روش رنگرز ی توده که در آن قبل از تشکیل الیاف ، به پلیمر مذاب اضافه می شود رنگرزی می گردد.
 لازم به ذکراست که الیاف الفینی اصلاح شده به روش شیمیایی که قادر به رنگرزی شدن با روشهای معمولی می باشند تولید شده اند .
 
به عنوان مثال پلی پروپیلن حاوی پلی ونیل پیریدین به صورت پخش شده ویا ونیل پیریدین که جزئی ماکرو مولکول را تشکیل می دهد با رنگینه های اسیدی قابل رنگرزی است و به هر حال قیمت تمام شده این نوع الیاف باعث گردیده است که از رنگرزی توده به عنوان مهم ترین روش برای رنگرزی این نوع الیاف استفاده گردد.

الیاف شیشه ای مولکولی

دانشمندان هلندی از مؤسسه‌ی تحقیقاتی MESA دانشگاه Twente، کشف کردند که سیستم فوتوسنتز باکتری می‌تواند برای انتقال نور حتی در مسافت‌های طولانی در مقیاس نانومتر به‌کار گرفته شود. آنها نوعی الیاف مولکولی شیشه‌ای را ابداع کردند که هزاران بار باریک‌تر از تار موی انسان است. نتایج این تحقیقات در شماره‌ی آوریل مجله‌ی Nano Letter چاپ شده‌است.
گیاهان و برخی از باکتری‌ها از فرایند فوتوسنتز برای ذخیره‌ی انرژی خورشید استفاده می‌کنند. محققان مؤسسه‌ی MESA،انجمنی برای نانو تکنولوژی دانشگاه twente اکنون کشف کرده اند که چطور بخش‌هایی از سیستم فوتوسنتز باکتری برای انتقال نور قابل استفاده است.

در این آزمایش‌ها، از پروتئین‌های جداشده از یک سیستم جمع‌آوری‌کننده‌ی نور (LHC) استفاده کردند. این پروتئین‌ها نور خورشید را از سلول‌های گیاهی و باکتری به محلی دیگر در سلول که در آنجا نور خورشید ذخیره می‌شود، انتقال دادند. پژوهشگران توانستند با استفاده از این پروتئین‌ها الیاف مولکولی شیشه‌ای با ضخامت نانومتری بسازند. (هزاران بار نازک تر از تار موی انسان )
آنها در این آزمایش پروتئین‌ها را روی بستری ثابت و در یک ردیف محکم کردند و به‌صورت یک رشته درآوردند، سپس به نقطه‌ای از این رشته نور لیزر تاباندند و مشاهده کردند که نور در مسیر خط شروع به حرکت کرد.

در باکتری فاصله ای که پروتئین جدا میشود حدود 50 نانو متر است...
در ازمایش پژوهشگران نور فاصله بیشتری حدود سی برابر بیشتر را تحت پوشش قرار میدهد.
با توجه به نظر cees otto (یکی از محققین دخیل) میتوان از طبیعت در ازمایش های این چنینی درس اموخت.
پروتئین ها بلوک های ساختمانی اند که طبیعت در اختیار ما میگذارد.و با توجه به فرایند های طبیعت ما میتوانیم برای انتقال نوراز فرایند فتوسنتز یاد بگیریم.
وقتی بدانیم طبیعت چگونه کار میکند میتوانیم انرا تقلید کنیم و قادر به استفاده این اصل خواهیم بود به عنوان مثال "صفحات خورشیدی".

اطلاعات بیشتر:
مقاله" انرژی دور برد ترویج آرایه نانواجتماع برداشت نور"
توسط Maryana Escalante, Aufried Lenferink, Yiping Zhao, Niels Tas, Jurriaan Huskens, Neil Hunter, Vinod Subramaniam and Cees Otto
در نسخه اوریل مجله علمی نانو منتشر شد.