تولید پوشش های نانویی دوستدار طبیعت مقاوم به خوردگی در کشور

پژوهشگران کشور با استفاده از نانو اکسید سریم موفق به تولید پوشش های دوستدار طبیعت شدند که این پوشش ها یکنواخت و بدون ترک و در برابر خوردگی مقاوم است.
حسین حسن نژاد مجری طرح در گفتگو با خبرنگار مهر تولید پوشش های دوستدار طبیعت را از اهداف این پژوهش نام برد و گفت: برای تولید این نوع پوشش ها روش های زیادی به کار برده می شود که از آن جمله می توان به استفاده از پلیمرها اشاره کرد.
وی با بیان اینکه در این تحقیق از نانو “اکسید سریم” استفاده شده است، افزود: “سریم” مانند مس در طبیعت فراوان یافت می شود از این رو عنصر سریم (ce) برای تولید این پوشش ها انتخاب شد.

روشی نوین و ارزان برای تهیه صفحات OLED

تلویزیون OLED محصول سونی

تا کنون موفقیت های چشمگیری در کاربرد دیودهای آلی منتشرکننده ی نور (OLEDها) به عنوان صفحاتی برای تلفن های همراه و تلویزیون ها صورت گرفته است، اما تولید انبوه اینگونه محصولات، نیازمند دستیابی به روش هایی برای ساده سازی فرآیندهای تولید و کاهش هزینه ها و ضایعات تولید است. گروهی از محققین در مرکز RIKEN واقع در ژاپن، مدعی هستند به روشی دست یافته اند که هزینه تولید OLEDها را در حد هزینه چاپ یک روزنامه کاهش می دهد.

این پژوهشگران از فیلم های پلیمری نشانده شده به روش پاشش الکتریکی^۱ برای ساخت OLEDهای ارزان استفاده کرده اند. در گذشته، صفحات OLED با استفاده از فیلم های تهیه شده به روش پوشش دهی چرخشی^۲ به دست می آمد. در فیلم های پلیمری جدید، ضایعات محلول پلیمر مورد استفاده حداقل می شود و در عین حال صفحات صاف تری به دست می آید. در نتیجه می توان OLEDهای ارزان و با کیفیت بیشتری تهیه نمود.

تلویزیون OLED محصول سونی

زباله دان اقیانوس آرام

گروهی از پژوهشگران در یک سفر تحقیقاتی سه هفته ای به بررسی توده زباله های واقع در اقیانوس آرام پرداختند، یک زباله دان اقیانوسی واقع در ۱۰۰۰ مایلی شمال هاوایی که بیشتر آن را تکه های پلاستیک تشکیل می دهد.

آنچه بیش از همه موجب نگرانی است، وجود مقادیر غیر قابل تصور از تکه‌های کوچک پلاستیک شکسته شده است. در این سفر صدها نمونه‌ی آب از منطقه فارالون در نزدیکی سانفرانسیسکو و ۱۰۰۰ مایلی کالیفرنیا تهیه شد و در همه نمونه ها تکه‌های کوچکی از پلاستیک‌های شناور مشاهده می‌شد و با پیشروی به سمت مرکز این زباله دان، مقدار تکه‌های پلاستیک بیشتری در هر گالن یافت می‌شد.

آندرو نیل، سرپرست محققین می‌گوید “دور ریزهای دریایی اپیدمی جدید ساخت بشر است. ” نیل، که یک محقق از سانتا باربارا بوده و دکترای ژنتیک مولکولی و بیوشیمی دارد، می‌گوید کارکنان کشتی در سه هفته سفر دریایی مشاهده کردند ستاره‌های دریایی کوچک تکه‌های کوچک پلاستیک‌های دور ریخته را می‌خورند، از آن سو ستاره‌های دریایی بوسیله ماهی هایی مانند سالامون یا ماهی تن که مردم از آنها تغذیه می‌کنند، خورده می‌شوند.

ابداع روشی جدید برای افزایش مقاومت نانوفیبر پلاستیکی

به گزارش خبرگزاری مهر، مینو نائبی محقق دانشگاه دیکین در استرالیا با استفاده از نانو تیوب های کربنی موفق به تولید نانوالیاف پلاستیکی شده است که از ۴۰۰ درصد مقاومت بیشتر نسبت به نانوالیاف رایج برخوردار بوده و به گفته وی به دلیل مقاومت بالا، این مواد قابلیت استفاده در تکنولوژی های مرتبط با پزشکی، محیط زیست، انرژی و ایمنی را خواهند داشت.

وی زمانی موفق به کشف ساختار جدید نانوالیاف شد که قصد داشت با کمک نانو تیوب ها فیبرهای نانو پلاستیکی را تقویت کند. نائبی در این باره می گوید: نانوفیبرهای پلیمری طی فرایندی به نام الکترواسپینینگ به وجود می آیند، فرایندی که از بار الکتریکی برای ایجاد رشته های بسیار باریک از محلول پلیمری استفاده می کند. ایده اصلی من بررسی احتمال شکل گیری رشته های پلیمری در اطراف نانو تیوب های کربنی بود تا به این شکل نانوفیبرهای مقاوم تری تولید شود.

استفاده از ژل‌ها ‌برای شناسایی کوکائین

محققان چینی نوعی از هیدروژل‌های شبکه شده توسط آپتامر^* را ساخته‌اند که با قرار گرفتن در معرض مقدار کمی از کوکائین رنگ آنها از آبی یا قرمز روشن تا بی‌رنگ تغییر می‌کند. در این روش هیچ آزمون پیچیده‌ای نیاز نیست و انتظار می‌رود که این ژل‌ها ‌تست‌های بصری سریعی را برای شناسایی مقدارهای کمی از مولکول‌هایی نظیر دارو، مواد منفجره یا آلودگی آبها‌، فراهم کند.

اساس کار این روش در شکل (۱) نشان داده شده است. دو قطعه DNA یا همان رشته‌های A و B به زنجیر خطی پلی آکریل آمید پیوند زد می‌شوند تا رشته‌های پلیمری A و B ، یعنی PS-A و PS-B، را ایجاد کنند. رشته‌های DNA در A و B مکمل برخی از زنجیرهای آپتامر یک DNA هستند. با اضافه شدن آپتامر Linker-Apt واکنش پیوند زنی رشته‌های A و B با زنجیر آپتامر شروع می‌شود، در نتیجه پلیمر خطی پلی آکریل آمید دچار اتصال عرضی می‌شود. با پیشرفت فرایند پیوند زنی، درصد شبکه‌ای شدن افزایش می یابد، که منجر به افزایش ویسکوزیته محلول می‌شود. در نهایت پلیمر بصورت ژل در می‌آید. با وارد شدن یک ماده هدف به سامانه، آپتامر به آن ماده متصل می‌شود و بواسطه کاهش چگالی اتصالات عرضی ناشی از بهم چسبیدن هدف و آپتامر، ساختار ژل از بین می‌رود.

استفاده از پلیمرهای با منشا قندی در صنایع بسته بندی و داروسازی

استفاده از پلیمرهای با منشا قندی در بسته بندی مواد غذایی باعث می شود که بتوان این مواد را همراه با دیگر زباله های خانگی مخلوط کرد و دور ریخت.

پلیمرهای تجزیه پذیر که از مواد قندی ساخته شده اند، از منابع غیر خوراکی مانند چمن، پسماندهای غذایی و کشاورزی بدست می آیند و به آن مادهbiomass  lignocellusic می گویند.

تحقیقی در این رابطه در Imperial College  لندن به سرپرستی دکتر ویلیام انجام شده است. دکتر ویلیام می گوید: «پیدا کردن پلاستیک های جدید مخصوصاً برای بسته بندی مواد غذایی موضوعی است که مورد توجه همه است و می تواند بر روی عوامل محیط زیستی و اقتصادی تأثیرات مثبتی بگذارد.»

در حدود ۷ درصد از منابع نفت و گاز دنیا صرف تولید پلاستیک می شود که مقدار این پلاستیک بیش از ۱۵۰ میلیون تن در سال است و تقریبا ً ۹۹ درصد آن از سوخت های فسیلی بدست می آیند.

بطری نوشابه چوبی

محققین امریکایی یک نوع پلیمر زیستی تجدیدپذیر را معرفی کردند که می تواند جایگزین بطری های آب پلاستیکی از جنس پلیمرهای سنتزی گردد.

پلی اتیلن ترفتالات (PET)، پس از پلی اتیلن و پلی پروپیلن، با تولید سالانه بیش از ۵۰ میلیون تن، سومین پلیمر پرمصرف در جهان است. این ماده به دلیل خواص حرارتی و فیزیکی منحصر به فردی که دارد، در صنعت بسته بندی مواد غذایی و بطری های نوشیدنی های غیرالکلی، کاربرد زیادی دارد. با این وجود، مشکلات رو به رشد محیطی، راه را برای مواد پلیمری سازگار با محیط زیست که از مواد اولیه زیستی تجدیدپذیر قابل تهیه می باشند، هموار کرده و این مواد توانسته اند جایگزین پلاستیک های با پایه ی مواد نفتی گردند؛ که البته ثابت شده است که خواص این پلاستیک ها را به راحتی نمی توان در سایر مواد به دست آورد.

ساختار PET متشکل از واحدهای متناوب مواد اولیه سوخت های فسیلی، یعنی ترفتالیک اسید و اتیلن گلیکول می باشد و خواص حرارتی عالی این ماده به ساختار آروماتیک-آلیفاتیک آن مربوط می شود.

استفان میلر و همکارانش در University of Florida Gainesville  در امریکا از لیگنین، که یکی از فراوان ترین پلیمرهای آلی موجود در طبیعت است، برای تولید پلیمری با واحدهای متناوب آروماتیک و آلیفاتیک بهره برده اند.

اعطای لیسانس برای تجاری سازی RAFT

فناوری RAFT یک فرایند پلیمریزاسیون قوی و با قابلیت های فراوان است که موجب ایجاد شاخه جدیدی در شیمی پلیمر گردیده است. این فناوری توسط گروه CSIRO به ثبت رسیده است. اخیراً این گروه توافقی جهت تجاری سازی فناوری RAFT ، با شرکت مونومر پلیمر امضا نموده است.

روش RAFT منجر به ایجاد مولکول های با ساختار بسیار پیچیده می گردد که می توانند در طیف وسیعی از محصولات مصرف شوند. در حال حاضر این فناوری پیشرفت های اساسی در حوزه هایی از قبیل پوشش ها و رنگ ها، مواد فعال الکتریکی، افزودنی های سوخت، زیست موادها، سنتز پلیمرها، بهداشت فردی، رسانش دارو، و اجزای خودرو ایجاد نموده است.

در حدود ۳۲۰۰ مقاله در ارتباط با پیشرفت های RAFT منتشر شده و بیش از ۲۰۰ ثبت اختراع به موسسات پژوهشی و تجاری در سطح جهان اعطا گردیده است.

مونومر پلیمر، یک شرکت امریکایی متخصص در تولید مونومرهای ویژه و پلیمرهای با ساختار پیچیده، موافقت کرده است که روش RAFT را در سطح جهان تجاری سازد. این شرکت مواد مختلفی جهت استفاده در پوشش ها، چسب ها، تجهیزات پژشکی، رزین های دندان پزشکی و تصفیه آب تولید می کند.