فیلم های پلیمری که در اثر کشش دچار تغییر رنگ می شوند

محققان انجمن ملی علوم و تحقیقات  صنایع پیشرفته ی ژاپن به تازگی فیلم هایی پلیمری ابداع کردند که در اثر تغییر تنش اعمال شده تغییر رنگی آنی و بازگشت پذیر از خود نشان می دهند.

این فیلم های پلیمری با استفاده از محلولهایی از پلی استیلن استخلاف دار بر زیرلایه ای الاستیک بروش spin-coating تهیه شده اند. (در این روش فیلم های پلیمری به سوبسترا تبدیل می شوند.)

رنگ این فیلم های پلیمری بطور آنی وبازگشت پذیر در اثرفشرده شدن یا کشیده شدن توسط  دستگاه کشش تغییر می یابد. این تغییر رنگ تکرار پذیر بوده و با اعمال کششی جزئی با دست نیز قابل مشاهده است.

به نظر می رسد این تکنیک در سنسورها(حسگرها)ی تنش برای ارائه ی نمودی ساده از تنش اعمال شده کاربرد داشته باشد. نمایش میزان تنش اعمالی تا قبل از این امری دشوار و پیچیده بنظر می رسید.

چپ: تغییررنگ پلیمر۱، فیلم نازک قبل و بعد از کشش راست: ساختار شیمیایی پلیمر

Bio- Tec Enviromental نوع جدیدی از افزودنی پلاستیک

Bio- Tec Enviromental نوع جدیدی از افزودنی پلاستیک را معرفی می کند که ۴۵ درصد زیست تخریب پذیری پلاستیک ها را تنها در ۱۴ روز نشان میدهد.

بعد از چندین سال توسعه، Bio-Tec Enviromental این روز ها اقدام به تولید نوع دیگری از افزودنی های پلاستیک زیست تخریب پذیر کرده است. محصول جدید، سخت ترین آزمون های بین المللی ASTM را برای زیست تخریب پذیر بودن بی هوازی مواد پلاستیکی گذرانده است. همچنین از نظر اقتصادی و کارایی از انواع قبلی خود پیشی گرفته است.

فرمولاسیون جدید آن ها مواد را تا پنج برابر سریع تر از Bio-Batch ( نوع دیگری از افزودنی های پلاستیک ) زیست تخریب پذیر می کند. ( Bio-Batch ها در سال ۲۰۰۶ برای تولید پلاستیک های زیست تخریب پذیر طراحی شدند. این افزودنی ها طراحی منحصر به فردی دارند که اجازه می دهند پلاستیک تا زمانی که در محیط میکروبی قرار نگرفته طول عمر نامحدودی داشته باشد.

خنک کننده های تخت

محققان امریکایی روی پلیمرهای Ferroelectric برای استفاده آنها در وسایل خنک کننده ای مانند یخچال کار می کنند. این پلیمرها که به Polarpolymers شناخته میشوند در یک مدار الکتریکی در دمای اتاق تغییرات دمایی از خودشان بروز میدهند. این مواد شامل پلی(وینیلیدین فلوئوراید- تری فلوئورواتیلن) و پلی(وینیلیدین فلوئوراید- تری فلوئورواتیلن- کلروفلوئورواتیلن) هستند. گفته می شود این اولین قدم در ساخت این خنک کننده ها است و در آینده به کمک این پلیمرها میتوانیم خنک کننده ها یی تخت داشته باشیم. خنک کننده هایی بدون مدارها و کمپرسورهای اضافی و تنها به کمک پلیمری جامد با مبدلهای حرارتی مناسب.

پلیمرهای شبیه بیو مولکول

گروهی از bioinspiredpolymers همراه با گروهی از محققان Department of Energy’s Ames Laboratory مطالعاتی را در طبیعت به منظور پی بردن به چگونگی شکل دهی و عمل کرد شبه پروتئین ها ، مایعات و DNA  آغاز کردند، فهمیدن این نکته که چگونه بلوکهای پلیمری انحلال پذیر قادرند خود را جمع کنند، توانست بطور بالقوه آنها را به استفاده های مختلف نظیر کنترل آزاد سازی سیستمهایی برای نگهداری ورساندن داروها یا ژنهای درمانی راهنمایی کند.

مطالعات انجام شده بر روی پلیمرهای پنتابلوک (پلیمرهایی که شکل آنها بصورت پنج زنجیر متصل بهم است)نشان دادند که هر حلقه شامل ۲ بلوک کاتیونی (دارای بار مثبت) ، ۲ بلوک هیدروفیلیک( آبدوست) ویک بلوک هیدروفوبیک است. بدلیل آبدوست بودن، بلوکهای هیدروفوبیک مرکزرشته را تشکیل می دهند بلوکهای هیدروفیلیک در کنار آن و بلوکهای کاتیونی به دور آن قرار می گیرد. به این شکل زنجیره  در محلول که بطور دسته ای باشند مایسل می گویند، و بلوکهای هیدروفوبیک در مرکز این مایسل ها جای دارند.

پلیمرها و امنیت

دانشمندان امریکایی راهی ساده برای ردیابی مواد منفجره بر پایه پراکسیدها پیدا کرده اند.

تیمهای امنیتی به دستگاههای قوی و قابل حمل تشخیص مواد منفجره نیاز دارند تا از حملات تروریستی جلوگیری کنند. اما تشخیص مواد منفجره بر پایه پراکسیدها مانند تری استن تری پراکساید (TATP) و هگزامتیلن تری پراکساید دی آمین (HMTD) بدلیل داشتن گروههای نیترو و آروماتیک کم، به سختی قابل تشخیص هستند.

دو محقق از دانشگاه کالیفرنیا روشی برای دستیابی به یک پلیمر بر پایه ی برنات (boronate) پیدا کرده اند که مقادیر اندک هیدروژن پراکساید را شناسایی میکند.

کلید شناسایی TATP و HMTD، شناسایی هیدروژن پراکسایدی است که آنها به هنگام تجزیه آزاد می کنند.

روشهای فعلی برای تشخیص هیدروژن پراکسیدها معمولا شامل نمونه گیری مایع است که در روشهای عملی مناسب نیستند.

این پلیمرها شامل دو گروه برنات با یک ترکیب تتراهیدروکسی هستند که در فرآیندی به نام transesterification ایجاد میشوند.

پلیمر تهیه شده در مواجهه با بخار هیدروژن پراکسید با غلظتهای کمتر از ۳۰ ppm از خود نور ساطع می کند.

این پلیمر یک دستگاه قوی و ارزان را محیا میکند که میتواند در کنار روشهای فعلی در پیدا کردن مواد منفجره، به امنیت کشورها کمک شایانی کند

ژل سبز:ماده ی جدید هیبریدی ساخته شده از پلیمرهای سنتزی و پروتئین

مواد هیبریدی پلیمر-پروتئین می­توانند در ساختن سنسورها، قسمت­هایی از نانوماشین­ها، یا سیستم­های تحویل دارو مورد استفاده قرار بگیرند.از این رو برخی محققان در شروع به سنتز ژلی سازگار با بدن کرده­اند که به تغییرات pH و دما پاسخ می­دهد.

روش­های قبلی تهیه مواد دو جزئی (هیبریدی) شدیدا به روش­های خاص coupling وابسته بود. بنا براین در بعضی از پروتئین­ها Side- Chain قابل استفاده نبود.

در مقابل روش جدیدی که توسط محققان بروکلی کشف شد، بدلیل مناسب بودن برای همه پروتئین ها به طور گسترده ای قابل استفاده است. coupling در هر دو طرف زنجیر پروتئین که یک سمت آن گروه آمینو اسید و سمت دیگر گروه کربوکسیلیک اسید است اتفاق می­افتد که در همه­ی پروتئین­ها مشترک است.

در آغاز در دو سر زنجیر دو واکنش فعال سازی به طور موازی رخ می­دهد که ارتباطی به هم ندارند و بعد این قسمت­های فعال شده، به یک پلیمر متصل شده محکم می­شود

دانشمندان روشی جدید برای پلیمریزاسیون اتیلن ها کشف کردند . . .

برای مدتها در کتابهای شیمی پلیمر این گونه نوشته شده بود که همه ی دسته مولکولهای کوچک  ۱و۲ پلی اتیلن disubtituted – ماده ای که از پلاستیک یا از مواد دیگر ساخته شده است- نمی توانند به پلیمر تبدیل شوند.

محققان دسته ای جدید از فیلمهای فوق نازک پلیمری با توانایی کاربرد در پوشش دهی ابزارهای بسیار کوچک میکرو الکترونیکی و پلاستیک سلولهای خورشیدی را کشف کردند.

این تحقیق روی اتیلن های غیر قابل پلیمر شدن متمرکز بود.پلیمریزاسیون یک واکنش شیمیایی است ک در آن مونومرها که مولکولهای خیلی کوچکی هستند با واحد ساختاری تکراری به هم متصل می شوند و به شکل زنجیر بلندی در می آیند. هر پلیمر شامل ۱۰۰۰ یا بیش از ۱۰۰۰ مونومر است. پلیمرهای طبیعی زیادی در جهان وجود دارند، از DNA گرفته تا آدامس. پلاستیکها نیز از متداولترین پلیمرهای مصنوعی بشمار می روند.

از ۱۹۹۰ روشهای ساخت لایه های بسیار نازک پلیمری روی سطح گسترش داده شد. این نانو فیلمها که حداقل ۱۰۰۰ بار از موی انسان باریکتر هستند، به سرعت از اهمیت زیادی در پوششهای رنگی ، سلولهای خورشیدی، عایقهای الکتریکی و سنسورهای پیشرفته و … برخوردار شدند.

ریزحاملهایی برای سلولها: پلاک های پلیمری با قابلیت رهایش دارو

ریزحاملهایی برای سلولها: پلاک های پلیمری با قابلیت رهایش دارو درتشخیص سرطان، به یاری متخصصان می آیند

اخیرا محققان MIT توانسته اند سلولهایی را به حاملهایی جهت رهایش دارو در مکانهای معین مجهزسازند، که برای تشخیص تومورها و ایجاد بلوکهای ساختمانی در مهندسی بافت بکار می رود.

به عقیده ی رئیس مرکز مهندسی و علوم مواد MIT این اولین باری است که چنین پلاک هایی به یک سلول چسبانده می شوند.حاملهای پلیمری امکان استفاده از سلولها برای رهایش دارو و کنترل حرکات و جابجایی هدفمند آنها با استفاده از میدان های مغناطیسی را برای محققین فراهم می سازند.

از طرفی هر پلاک تنها بخش بسیار کوچکی از سطح سلول را می پوشاند وهیچگونه دخالتی در فعل و انفعالات طبیعی سلول ویا عکس العمل آن در برابر عوامل خارجی نخواهد داشت.