|
الياف سطح فوق مخصوص نانو - متخلخل
هدف
اين تحقيق
استراتژيهايي مصنوعي و شيمايي براي توليد مواد ليفي خيلي ظريف نانو
متخلخل جديد را مور بررسي قرار ميدهد. هدف اين تحقيق ايجاد الياف با
سطح ويژه زياد با قطرهايي در محدوده 102 نانو متر و سوراخهايي در
اندازه نانومتر است. پليمرهاي طبيعي همچون پليمرهاي مصنوعي قادر به
استفاده با واكنشهاي شيميايي و سنتزهاي آلي ميباشند. بر اين اساس
تصور ميشود الياف جديد با خواصي غير قابل انتظار قابليت ظهور را دارا
ميباشد. خواص منحصر به فرد اين مواد ليفي ميتواند قابليتهاي تكنيكي
در حوزههايي كه سطوح ويژه بالايي از تخصص را طلب ميكنند را افزايش
دهد، مواردي همانند ساختار متخلخل كنترل شده، جداسازي انتخابي، مواد
هوشمند غشايي، داربستهايي براي رشد سلول/ بافت و غشاهايي براي بي حركت
كردن عوامل و مولكولهاي بيولوژيكي و داروئي، از اين جمله بشمار ميآيند...
به الياف عموماً به عنوان مواد با
سطح ويژه بالا نگريسته ميشود به اين معني كه آنها داراي نسبتهاي
بالاي سطح به حجم و يا سطح به جرم ميباشند. الياف خيلي ريز همچون
نانوالياف عموماً 2 تا 3 برابر كوچكتر از اليافي هستند كه به طور معمول
توليد ميشوند. اين قضيه به معني 2 تا 3 برابر بيشتر بودن سطح ويژه
الياف است. الياف با سطح ويژه بسيار بالا براي كاربردهايي كه بر روي
خصوصيات سطحي مواد متكي هستند چون جداسازي و فيلتراسيون، فعال شده سطحي
و واكنشهاي شيمايي تقويت شده سطحي، فنآوري جاذب، سيستمهاي تحويل
دارو (دارو رساني در بدن) و تقويت كامپوزيت، مطلوب هستند...
فنآوريهاي رايج ذوب و محلول
ريسي قابليت توليد اليافي با قطرهايي در محدوده 20 تا 50 ميكرومتر در
سرعتهاي نسبتاً بالا و يكواختي خوب را امكان پذير ساخته است. گرچه
پيشرفتهاي تكنولوژيكي منجر به توليد ويژه الياف با قطر ميكرومتر
شدهاند، اما امروزه، روش الكتروريسي به عنوان تنها روشي كه قادر به
توليد الياف با اندازه كوچكتر از ميكرومتر ميباشد مد نظر است.
الكتروريسي مذابهاي پليمري تنها روشي است كه قادر به توليد الياف با
اندازه كوچكتر از ميكرومتر ميباشد. الكتروريسي مذابهاي پليمري يا
محلولها مشابه بمباران اتمي الكترواستاتيك و پاشيدن جتهاي مايع در
كاربردهاي صنعتي است بعنوان مثال پاشش (اسپري) ذرات معلق گرد و گاز در
هوا، باران اتمي ذرات كوچك شارژ شده و تشكيل ذرات زمانيكه محلوهاي
پليمري يا مذابها با ولتاژ بالا تحت شرايط مناسب شارژ ميشوند، نيروي
كشش سطحي آنها ميتواند بر تشكيل جهتهاي ظريف، جامد سازي والياف ظريف
غالب شود...
چالشهاي زيادي چه از نظر علمي و
چه از نظر تكنولوژيكي وجود دارد. اغلب الياف الكتروريسيده شده داراي
قطرهايي در محدوده ميكرومتر تا ظريفتر از ميكرومتر هستند. گرچه
اليافي با ظرافت 40 نانومتر گزارش شده است(2)، توليد الياف پليمري
ظريفتر از 100 نانومتر به عنوان چالش باقيمانده است. براي توليد الياف
تا يكنواختي ويژه و راندمان مناسب تجاري، تعدادي از جنبههاي
تكنولوژيكي بايد شناسايي شوند...
|
