مواد پیشرفته و پوشش های نوین
سال:1398 | دوره:8 | شماره:29 |تعداد مقالات:7

در این پژوهش، با استفاده از جوشکاری قوسی تنگستن-گاز، فرایند روکش کاری با افزودن محصولات واکنش حاصل از آسیاب کاری پودرهای Cr-Alو Cr2O3-Alروی سطح فولاد CK45انجام شد. پس از تولید روکش های سطحی AlCr2 و Al2O3-AlCr2 ارزیابی های ریزساختاری و ریزسختی روکش ها توسط میکروسکوپ های نوری، الکترونی روبشی و دستگاه ریزسختی سنج انجام گرفت. به منظور بررسی مقاومت سایشی روکش ها از دستگاه سایش پین روی دیسک استفاده شد. نتایج نشان داد محصول واکنش حاصل از 20 ساعت آسیاب کاری مخلوط پودری Cr-Al، محلول جامد Cr(Al) بود. بررسی آزمون تفرق اشعه ایکس از نمونه روکش کاری شده با پودر Cr-Al، حاکی از تشکیل ترکیب بین فلزی AlCr2 در ساختار روکش ایجاد شده نیز بود. همچنین روکش کاری مخلوط پودری Cr2O3-Alمنجر به ایجاد فازهای AlCr2 و Al2O3 گردید. ریزسختی هر دو روکش ایجاد شده نسبت به فلز پایه افزایش نشان داد. ریزسختی در نمونه روکش کاری شده ی Al2O3-AlCr2 به حدود 780 ویکرز رسید. مکانیزم غالب سایش در آزمون سایش کلیه نمونه ها، مکانیزم سایش خراشان برش ریز تشخیص داده شد. آزمون سایش برای نمونه جوشکاری شده با پودر AlCr2 کاهش وزنی در حدود 2/0 میلی گرم را نشان داد، درحالیکه در روکش Al2O3-AlCr2 کاهش وزنی مشاهده نشد. ضریب اصطکاک نمونه روکش Al2O3-AlCr2 تا حدود مسافت 200 متر، تقریبا 15/0 بود و از این مسافت به بعد به عدد 35/0 رسید. این افزایش در ضریب اصطکاک با توجه به ثابت بودن دیگر پارامترها نسبت به نمونه AlCr2، می تواند به درگیر شدن بیشتر ذرات Al2O3 با نزدیک شدن به لایه های پایین تر روکش ربط داده شود.

پوشش پروتئین به عنوان یک استراتژی اصلاح سطح برجسته می تواند بر روی آرایش مولکول های زیستی در سطح مشترک با نانو مواد تاثیر بگذارند. در این مطالعه، آلبومین سرم انسانی (HSA) برای اصلاح شیمی سطح نانولوله های کربنی تک دیواره (SWNTs) و نانولوله های کربنی تک دیواره کربوکسیله شده (CO2-SWNTs) اعمال شدند. این مطالعه برای پی بردن به اثر پوشش پروتئینی بر روی ترکیب پروتئین کرونا و فعالیت بیولوژیکی هر دو نوع SWNT انجام شد. روش های مختلفی به منظور مشخصه یابی خواص فیزیکوشیمیایی هر دو نوع SWNTs بعد از اصلاح سطحی انجام گرفت. نتایج نشان داد که HSA به دلیل خصوصیات بیولوژیکی و ساختاری منحصر به فرد خود می تواند باعث تغییر آرایش مولکول های زیستی کرونای SWNTs و CO2-SWNTs شود. پوشش پروتئین همچنین شدت پلاسمون هر دو نوع SWNTs را تغییر داد که بر روی کارایی برهمکنش آنها با پروتئین های موجود در پلاسما اثر گذاشت. علاوه بر این، هر دو کرونا های SWNTs سمیت و جذب سلولی کمتری را در مقایسه با نمونه های بالک نشان دادند. می توان نتیجه گیری کرد که اصلاح سطحی SWNTs با پروتئین HSA می تواند الگوی کرونا را تغییر دهد که متعاقباً بر روی فعالیت بیولوژیکی این نانوذرات تاثیر می گذارد.

در این پژوهش فوم پلی یورتان با استفاده از تقویت کننده های نانومتری مختلف شامل نانوالیاف پلیمری، نانولوله کربنی و نانوذرات اکسید نیکل تهیه شد. برای این منظور ابتدا نانوالیاف پلیمری پلی یورتان، پلی(متیل متاکریلات) و پلی(وینیل الکل) به روش الکتروریسی تهیه شدند و در حین شکل گیری فوم پلی یورتان به همراه نانولوله کربنی و نانوذرات اکسید نیکل به ترکیب فوم افزوده شدند. مورفولوژی، خواص مکانیکی و رفتار جذب صوت فوم های تهیه شده با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، دستگاه اینسترن و لوله امپدانس ارزیابی شد. نتایج بدست آمده نشان دهنده تولید نانوالیافی یکنواخت و عاری از نقص و همچنین حضور این نانوالیاف در بین حفرات و تخلخل فوم می باشد. همچنین فوم های تقویت شده با نانوالیاف پلیمری مقاومت فشاری بیشتری نسبت به فوم پلی یورتان خالص نشان دادند. بررسی های جذب صوت فوم های تهیه شده نشان داد که افزودن تقویت کننده های نانوساختار سبب بهبود قابلیت جذب صوت فوم پلی یورتان در محدوده فرکانس 6100-250 هرتز می شود. در این میان فوم پلی یورتان تقویت شده با نانوالیاف پلی(متیل متاکریلات) و نانولوله کربنی یا نانوذرات اکسیدنیکل بیشترین میزان جذب صوت در تمامی فرکانس ها بخصوص در فرکانس های پایین را به خود اختصاص داده است.

در سال های اخیر مفهوم توسعه پایدار اهمیت بسیاری را از لحاظ سیاسی و اجتماعی پیدا کرده است. یکی از جنبه های مهم توسعه پایدار، صنعت سبز و استفاده از مواد زیست تخریب پذیر و بازیافتی است که تأثیرات منفی روی محیط زیست و مصرف آب و انرژی را کاهش می دهد. به دلیل افزایش روزافزون استفاده از چاپگرهای دیجیتال در مصارف خانگی و اداری، بازیافت کاغذهای چاپ شده به این روش با روشی سبز و سازگار با محیط زیست اهمیت بسیاری پیدا کرده است. مرکب زدایی آنزیمی به عنوان یک روش سازگار با محیط و مؤثر در جداسازی مرکب از کاغذ باطله مطرح می باشد. در این پژوهش از آنزیم تجاری CR Cellusoft تولید شده در شرکت Novozymes جهت مرکب زدایی کاغذهای چاپ شده به روش الکتروفوتوگرافی استفاده شده است. آنزیم سلولاز در سه سطح 5/2، 25/0 و 025/0 واحد به ازای 15 گرم خمیرکاغذ خشک بازیافت شده از کاغذ چاپ شده و در زمان های 15، 60 و 120 دقیقه و دمای 30، 45 و 60 درجه سانتی گراد در 7=pH به کار گرفته شد15 تیمار برای این تحقیق تعیین شد. بعد از مرکب زدایی آنزیمی مراحل شستشو و شناورسازی انجام شده، و پس از تهیه کاغذ دست ساز، خواص نوری و چاپ پذیری مجدد نمونه ها بررسی شد. نتایج L* a* b*، انعکاس و دانسیته چاپ نشان داد که در کاغذهای مرکب زدایی شده، چاپ پذیری و کیفیت چاپ مجدد در محدوده قابل قبول می باشد.

در پژوهش پیش رو عملکرد فتوراکتور ناپیوسته سوسپانسیونی با هدف حذف رنگزای بازیک بنفش 16(BV16) از پساب سنتزی با راکتور هیبریدی غشایی – فتوکاتالیستی PMR در مقیاس آزمایشگاهی مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است. در ابتدا اثر پارامترهای موثر بر روی فرآیند فتوکاتالیستی در حضور اکسید روی دوپ شده با کلسیم (ZnO: Ca) شامل دوز نانو فتوکاتالیست، اثر pH، دما، غلظت اولیه رنگزا و هوادهی انجام شد. بر اساس نتایج بدست آمده، بهینه هر یک از پارامترهای مذکور به ترتیب 0. 06 g. L-1، pH نرمال (5. 5)، دمای محیط، 10 mg. L-1 و 5. 5 Lit. min-1 بدست آمد. نتایج نشان داد راندمان حذف در غلظت های بالا در فرآیند فتوکاتالیستی کاهش می یابد. همین امر لزوم تلفیق یک سیستم به عنوان پیش تصفیه خوراک ورودی قبل از فتوراکتور را آشکار میکند. در این پژوهش از یک غشای ساخته شده بر پایه پلی وینیلیدین فلوراید (PVDF) به عنوان عامل پیش تصفیه قبل از فتوراکتور ناپیوسته استفاده شد. نتایج حاصل از پژوهش و محاسبه راندمان فرآیند نشان میدهد که PMR در حذف رنگزای BV16 در غلظت های یکسان و همچنین بیشتر از غلظت بهینه رنگزا نسبت به فتوراکتور ناپیوسته سوسپانسیونی موفق تر عمل کرده است. با مقایسه ثابت سرعت واکنش در دو سیستم مشخص گردید که ثابت سرعت واکنش در PMR نسبت به فتوراکتور ناپیوسته در غلظت بهینه 60% و در بیش از غلظت بهینه (30 mg. L-1) حدود 14% افزایش داشته است.

در این پژوهش، سینتیک تخریب بتاکاروتن در حامل های لیپیدی نانوساختار به روش اسپکتروفوتومتری بررسی شده و تاثیر غلظت های بتاکاروتن، روغن مایع، سطح فعال و دما بر روی پایداری بتاکاروتن مورد مطالعه قرار گرفت. به این منظور، حامل های لیپیدی نانوساختار حاوی بتاکاروتن به روش نفوذ حلالی ساخته شده و در دمای محیط در تاریکی نگهداری شدند. نتایج نشان داد که سینتیک تخریب بتاکاروتن در حامل های لیپیدی نانوساختار از واکنش درجه یک پیروی می کند. همچنین میزان پایداری بتاکاروتن با افزایش غلظت روغن مایع افزایش محسوسی پیدا می کند. افزایش غلظت بتاکاروتن و سطح فعال از 1 به 5 درصد وزنی به ترتیب موجب افزایش ثابت سرعت تخریب از 00473/0 و 00737/0 به 01280/0 و 01093/0 بر ساعت می شود. افزایش دما از 5 به ° C 65 موجب کاهش پایداری بتاکاروتن می شود و این در حالی است که با افزایش دما به بیش ° C 65 روند معکوسی مشاهده می گردد. لازم به ذکر است که افزودن بتاکاروتن به حامل های لیپیدی نانوساختار سبب افزایش اندازه ذرات از 38 به 105 نانومتر می شود. ضمن اینکه اندازه ذرات اولیه حامل های لیپیدی نانوساختار بدون حضور روغن مایع تغییر محسوسی نمی کند.

هیدروژل، شبکه پلیمری سه بعدی نا محلول در آب است که توانایی جذب مایعات بدن را در محیط بیولوژیکی دارد. چنین شبکه پلیمری از طریق مکانیسم های اتصال عرضی شیمیایی از جمله پلیمریزاسیون نوری، واکنش های آنزیمی و اتصال عرضی فیزیکی نظیر روش های وابسته به دما و pH و اتصالات عرضی یونی تشکیل می شود. هیدروژل فیزیکی از طریق نیروی ثانویه ضعیف و هیدروژل شیمیایی از طریق نیروهای کوالانس تشکیل می شوند. پلیمرهای مختلفی با منشا طبیعی و مصنوعی برای ساخت هیدروژل ها استفاده می شود. تورم، خواص مکانیکی و خواص بیولوژیکی از جمله مهم ترین خصوصیات هیدروژل است که هر کدام از این خصوصیات می تواند بر روی ساختار و مورفولوژی هیدروژل تاثیر گذار باشد. هیدروژل ها به دلیل دارا بودن ساختاری شبیه به ماتریس خارج سلولی (ECM) و توانایی جذب آب در کاربردهای مختلف پزشکی از قبیل مهندسی بافت، لنزهای تماسی، زخم پوش ها و رهایش عوامل درمانی استفاده می شوند. این مقاله در مورد مکانیسم های مختلف تشکیل هیدروژل، انواع هیدروژل ها، خصوصیات و کاربرد آن ها در زمینه پزشکی بحث می کند.