دراین مقاله روشی جدید برای قالبگیری تزریقی اسفنج ساختاری گرمانرم با استفاده از عامل پفزای شیمیایی بطور پیوسته ارائه شده است. در اکثر فرایندهای تولید اسفنج به کمک عامل پفزای شیمیایی، دانه یا پودر پلیمر پیش از فرایند شکل دهی با مقدار عامل پفزای شیمیایی بطور ایستا مخلوط می شود که عموما اختلاط خوبی را نتیجه نمی دهد. در این پژوهش از یک اکسترودر دومارپیچی ناهمسوگرد به همراه دو تغذیه کننده برای اختلاط عامل پفزا با پلیمر و از یک دستگاه تزریق عمودی پیستونی برای تزریق اسفنج به داخل قالب استفاده شده است. دو روش کم فشار و فشار گاز متقابل برای ساخت اسفنج ساختاری مرسوم است. ضعف عمده اسفنجهای ساختاری تهیه شده به روش کم فشار، زبری سطح آنهاست که این ضعف در روش فشار گاز متقابل قابل رفع است. در این مطالعه دو روش کم فشار و فشار گاز متقابل بررسی شده و کیفیت سطوح نمونه های ساخته شده به دو روش مزبور با یکدیگر مقایسه شده است.

اسفنج های نرم پلی یورتان، گروه مهم و پر مصرفی از اسفنجهای پلیمری را تشکیل می دهند. این اسفنجها معمولا سلولهای کوچک و باز دارند. هدف این پژوهش ساخت اسفنج نرم سلول درشت و باز برای تولید یک محصول صنعتی است، که در تهیه صافیهای سرامیکی بکار می رود. برای تهیه اسفنج سلول درشت ابتدا با کند کردن واکنش تشکیل ژل فرصت رشد به اسفنج داده شد. این عمل با تنظیم مقدار کاتالیزور انجام گرفت. سپس، از پلی ال دیگری که بطور ذاتی سرعت واکنش کمتری دارد استفاده شد و نتایج بهتری بدست آمد. همچنین، اثر مواد اولیه، چگالی و اندازه سلولهای اسفنجهای حاصل بررسی شد.

اسفنج شیشه ای اگرچه محصولی ناشناخته در ایران است ولی تولید آن درآمریکا حدود 80 سال پیش آغاز شده و محصولی جا افتاده و پر مصرف در کشورهای صنعتی است. به جهت ضریب هدایت حرارتی پائین، از بهترین مواد عایق در ساختمان و صنایع است. خواص منحصر به فرد آن در مقایسه با سایر مواد خانواده عایق ها، باعث شده است که به عنوان ماده برتر و با کاربرد وسیعتر در موارد ویژه بکار گرفته شود. از جمله این خواص مقاومت فشاری بالا، خنثی بودن به مواد شیمیایی، دامنه کارکرد دمایی وسیع از منفی 260 درجه تا مثبت 600 درجه سلسیوس، چگالی پائین (در محدوده 100 تا 200 کیلو گرم برمتر مکعب) و سبکی آن، استحکام و ثبات ابعادی، آتش گیر نبودن آن، مقاوم در مقابل حمله حیوانات جونده و حشرات موذی، عایق رطوبت، گرما، سرما و صوت را می توان نام برد. مزیت برجسته دیگر در تولید اسفنج شیشه ای، استفاده از شیشه بازیافت است. از آنجایی که شیشه رها شده پس از مصرف در طبیعت می تواند تا هزاران سال بدون تغییر باقی بماند، بکارگیری آن برای محصولی جدید با کاربرد وسیع و طولانی نشان از دوستدار طبیعت بودن این تولید است.امروزه استفاده از اسفنج شیشه ای در صنایع ساختمان، پتروشیمی، شیمی، غذایی و دارویی، نظامی، نیروگاهی، کشتی سازی، ساخت بنادر، زیرسازی جاده ها در مناطق سردسیر، فضاهای ورزشی، استخر و آبنماها و غیره، جایگاه ویژه ای داشته و مصرف آن همچنان رو به افزایش است.فرایند تولید اسفنج شیشه ای از ذوب مجدد شیشه خرده بازیافت با مقدار کمی بچ در کوره های الکتریکی به منظور دستیابی به شیشه خرده یکنواخت و همگون آغاز می گردد. سپس شیشه فوق آسیاب شده و با دانه بندی مناسب با مواد اسفنج ساز مخلوط و در قالب های بزرگ مکعب مستطیل ریخته می شود. قالب های مذکور وارد کوره تونلی می شود و تا دمای 850 درجه و بر اساس منحنی خاصی، گرم و در طی آن اسفنج شیشه ای تشکیل می گردد. اسفنج شکل گرفته در قالب و در ادامه حرکت در کوره تونلی به آهستگی سرد شده و بدین ترتیب تنش زدایی می گردد. سپس از قالب خارج و به ابعاد استاندارد بریده و بسته بندی می شود.سرمایه گذاری این تولید برای 30000 متر مکعب در سال حدود 10 میلیون یورو و سی میلیارد ریال است. با توجه به قیمت تمام شده کمتر از 20000 ریال برای یک بلوک استاندارد به ابعاد 600´600´60 میلی متر و به حجم 0.0216 متر مکعب و قیمت فروش 162000 ریال برای این بلوک (بر مبنای 300 یورو برای هر متر مکعب که نصف قیمت جهانی محصول (اروپایی/ آمریکایی) است)، برگشت سرمایه در کمتر از 2 سال امکان پذیر است.

در دو روش رایج برای تولید اسفنج های بسپاری، از عامل های اسفنج ساز شیمیایی و فیزیکی استفاده می شود. عامل اسفنج ساز فیزیکی در فشار و دمای بالاتر از شرایط بحرانی آن، تا حدی در بسپار حل شده و در اثر ایجاد افت فشار سریع یا افزایش دما در مخلوط، طی سه مرحله هسته گذاری، رشد و به هم پیوستگی، ساختار اسفنج شکل می گیرد. در مرحله هسته گذاری، در اثر ایجاد فراسیر شدگی، ناپایداری ترمودینامیکی در مخلوط ایجاد شده که موجب تمایل مولکول های حلال برای انتقال فازی از حالت فوق بحرانی به حالت گاز در جهت کاهش ناپایداری می شود. با غلبه بر سدی از انرژی، انرژی آزاد سامانه کاهش یافته و هسته های پایداری از مولکول های گاز در حجم های آزاد بین زنجیرهای بسپار شکل می گیرند. با نفوذ مولکول های گاز به درون هسته ها، رشد و به هم پیوستگی آن ها رخ می دهد که سرانجام رشد متوقف شده و ساختار اسفنج تثبیت می شود. با افزایش بازده مرحله هسته گذاری، تعداد هسته های پایدار بیش تری ایجاد شده و میزان رشد و به هم پیوستگی آنها نیز کاهش می یابد. بنابراین پیش بینی میزان سته گذاری عاملی مهم در کنترل ساختار اسفنج های گرمانرم بوده و بررسی مرحله هسته گذاری به کمک نظریه های هسته گذاری انجام پذیر است. نظریه کلاسیک هسته گذاری روش اصلی و اولیه بررسی پدیده هسته گذاری در اسفنج های گرمانرم بوده که به دلیل ناهمخوانی مناسب نتیجه های آن با نتیجه های آزمایشگاهی، اصلاحاتی بر روی آن آنجام شده است. همچنین نظریه های رقیب دیگری همچون نظریه های عاملیت چگالی و میدان خودسازگار نیز به وجود آمده اند. هدف اصلی این مقاله مروری، بررسی جامع نظریه کلاسیک هسته گذاری و اصلاحات آن و بررسی اجمالی دیگر نظریه ها در اسفنج های گرمانرم است.

در عصر حاضر، با افزایش جمعیت و پیشرفت صنعت آلودگی صوتی که منبع بسیاری از ناهنجاری های اجتماعی و شهری بوده، در حال افزایش است. افزون بر این، آلودگی صوتی باعث خستگی و کاهش بازده کارگران در محیط های کاری می شود. صوت، نوعی موج مکانیکی است که برای انتقال، نیاز به محیط دارد. پلیمرها به خاطر خواص گرانروکشسانی، به ویژه در نواحی گرانرو، انرژی موج را کاهش می دهند و از بین می برند. این کار از طریق اتلاف گرانرو انجام شده و صدا جذب می شود. مرور مقالات نشان می دهد، اضافه کردن نانوذرات باعث بهبود خواص اسفنج های پلی یورتان، به ویژه خواص آکوستیکی آن ها می شود. این نانوذرات با افزایش مسیرهای عبور صوت از نمونه پلیمری، احتمال میرایی موج صوتی را از طریق اتلاف گرانرو افزایش می دهند. با توجه به نسبت ابعادی، نانوذرات به انواع مختلفی شامل نانوذرات صفحه ای مثل گرافن و گرافن اکسید، نانوذرات لوله ای شامل نانولوله های کربنی و نانوذرات ذره ای شامل اکسیدهای فلزی مانند روی اکسید و نانورس ها تقسیم می شوند. پژوهشگران بسیاری اثر هر یک از این نانوذرات را بر جذب صوت در نمونه اسفنج پلی یورتان بررسی کرده اند. در این مقاله، ابتدا صوت و ویژگی های آن بیان شده و سپس به پلی یورتان به عنوان یکی از مهم ترین عضوهای خانواده پلیمرها پرداخته شده است. همچنین از میان شکل های مختلف پلی یورتان، اسفنج های پلی یورتان بررسی شده اند.

زمینه در این مطالعه، اثرات ضد میکروبی 5 گونه اسفنج دریایی با نام های علمی: Fascaplysinopsis reticulata، Callyspongia clavatus، Callyspongia siphonella، Niphates furcata و Pseudosuberites clavatus جمع آوری شده از سواحل جزیره کیش بر علیه باکتری های گرم مثبت و گرم منفی و همچنین گونه های قارچ و مخمر مطالعه شده است. مواد و روش ها: از هر اسفنج با دو نوع حلال دی کلرومتان و متانول به روش خیساندن در 3 مرحله عصاره گیری شد و سپس عصاره ها با روش براث میکرودیلوشن مورد آزمایش قرار گرفتند. یافته ها: میکروارگانیسم ها از نظر مقاومت نسبت به عصاره ها متفاوت بودند و قارچ ها نسبت به باکتری های گرم مثبت و گرم منفی مقاوم تر بودند. استرپتوکوکوس پیوجنز و استرپتوکوکوس موتانز از سایر باکتری ها نسبت به عصاره ها حساس تر بودند. همه عصاره ها حداقل بر یک باکتری موثر بودند. اسفنج دریایی با نام Fascaplysinopsis reticulata، فعالیت موثری بر همه باکتری های گرم مثبت حتی گونه های مقاوم نشان داد (MIC عصاره دی کلرومتانی و متانولی به ترتیب در محدوده 25/0 تا 8 میکروگرم بر میلی لیتر و 16 تا 32 میکروگرم بر میلی لیتر). نتیجه گیری: نتایج این پژوهش نشان داد که اسفنج Fascaplysinopsis reticulata دارای اثرات ضدباکتریایی قابل ملاحظه ای می باشد و این اسفنج کاندیدای مناسبی در مطالعات آینده برای جداسازی ترکیبات موثر ضد باکتری است.

مورفولوژی اسفنج زیرکونیم حاصل از فرایند کرول، در مواردی مانند تأثیر آن بر ترکیب شیمیایی و میزان ناخالصی های اسفنج و هم چنین بازده ی ماندگاری اسفنج در فرایندهای میانی تولید، اهمیت پیدا می کند. در این پژوهش، از مراحل مختلف فرایند، مناطق مختلف محصول نمونه برداری، و از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و هم چنین تکنیک پراش اشعه ایکس (XRD) برای ارزیابی محصول استفاده شد. آنالیز XRD اسفنج زیرکونیم نشان داد که پس از فرایند احیا، میزان کلرید منیزیم و منیزیم باقی مانده در بافت اسفنج افزایش می یابد و به صورت غیریکنواخت در قسمت های مختلف اسفنج پراکنده می شود، به طوری که میزان این ناخالصی ها در مرکز اسفنج بالاتر از سایر نقاط خواهد شد. هم چنین بررسی های SEM نشان داد که در این فرایند، شکل ابتدایی ذرات اسفنج زیرکونیم در بدو تولد بی قاعده است. آنالیز شیمیایی مشخص کرد چنان چه مورفولوژی اسفنج شبه سوزنی باشد، در مرحله ی تقطیر تحت خلأ، ناخالصی ها را از خود بهتر دفع می کند. چنان چه فرایند تقطیر اسفنج زیرکونیم در مدت زمان کافی انجام نشود، میزان ناخالصی های کلریدی و منیزیم در مرکز توده ی اسفنج بالاتر از نقاط محیطی خواهد بود. بنابراین به منظور حذف حداکثری این ناخالصی ها در فرایند تقطیر، نیاز است که زمان مناسب به کار رود. هر چند فرایند تقطیر ذاتاً زمان بر و پرهزینه است، با این وجود حذف ناخالصی ها نسبت به خالص سازی به روش شیمیایی، کاملاً برتری دارد.

سازه های ساندویچی به دلیل سخت پایی ویژه و استحکام بالا، خواص جذب صدا، عایق حرارتی و جذب انرژی ضربه ای بهتری نسبت به سازه های دیگر، به میزان گسترده ای کاربرد دارند. در روش های متداول تولید صفحه ساندویچی، از چسب برای اتصال ورق و اسفنج استفاده می شود. در تحقیق حاضر، به منظور اتصال دهی نفوذی اسفنج فلزی به ورق، از روش تف جوشی فاز مایع با استفاده از مخلوط پودری آلومینیم و روی استفاده شده است. اتصال دهی در دمای 610°C و به مدت زمان 30 دقیقه انجام شد. استحکام برشی اتصال، در حدود 4.8 kPa به دست آمد.

مقدمه اسفنج ها طیف وسیعی از توکسین ها و متابولیت های ثانویه را تولید می نمایند. زهر بسیار کشنده برخی از آن ها شامل قوی ترین توکسین های شناخته شده در طبیعت بوده و حاوی مخلوط های پیچیده ای از ترکیبات زیست فعال با ساختارهای مختلف شیمیایی هستند. از اهداف این مطالعه مروری نظام مند، بررسی توکسینولوژی اسفنج های دریایی و مطالعه توکسین ها و ترکیبات زیست فعال و مکانیسم های عمل آن ها می باشد. مواد و روش ها به منظور یافتن مطالعات زهرشناسی اسفنج های دریایی و ترکیبات زیست فعال آن ها، در اوریل 2021، ابتدا واژه های کلیدی "توکسینولوژی، توکسین، متابولیت ثانویه، آلکالویید، پپتید، ترپن، آروماتیک، استرویید و لاکتون" به صورت مجزا به همراه واژه "اسفنج" یا "پوریفرا" در پایگاه های داده گوگل اسکالر و PubMed، در بازه زمانی 2017 تا 2021 جستجو گردیدند. از مجموع 211 مقاله، پس از بررسی های اولیه بر اساس اهداف مطالعه، تعداد 184 مقاله انتخاب شدند. جستجوی واژه پوریفرا و این ترکیبات، نتیجه ای در بر نداشت. با توجه به محدود بودن مطالعات اختصاصی مربوط به توکسین ها در اسفنج در جستجوی اولیه، با جستجوی مجدد کلید واژه های "اسفنج و توکسین" در بازه زمانی بین سال های 1980 تا 2021، در پایگاه های داده PubMed، سایفایندر (پایگاه داده برای بررسی ترکیبات شیمیایی) و پایگاه اطلاعاتی مارین لیت (تحقیقات ترکیبات طبیعی دریایی)، پس از حذف مقالات مشترک، در مجموع، 27 مقاله مرتبط دیگر، انتخاب و همراه با سایر مقالات انتخابی مورد بررسی قرار گرفتند. یافته ها برخی توکسین ها و ترکیبات اصلی اسفنج های دریایی مختلف شامل گروه های مختلف شیمیایی نظیر اوکاداییک اسید؛ مشتقات ترپنی نظیر آگلازین ها، اوکسوفاسیوسپونجیا، دیزیویلوزین ها و هیپوسپونلاچین ها؛ پپتیدی نظیر پلی تیونامیدها، سوریتسیدین، اسکلریتودرمین ها؛ گروه های بسیار مختلف آلکالوییدی شامل الکالوییدهای گوانیدینی نظیر مونانکوسیدین ها، میکالین ها، کرامبسیدین ها، اونگویکولین ها، نتامین ها، زارزیسین، هاچیجودین ها؛ آلکالوییدهای آکریدینی نظیر آمفیمدین ها؛ آلکالوییدهای برومینه و بروموتیروزینی نظیرآپلیزانین ها؛ مشتقات بنزونافتریدینی نظیر آپتامین ها؛ مشتقات ایمیدازولی نظیر ناآمیدین ها؛ مشتقات ایندولی نظیر فاسکاپلیسین ها، دراگماسیدین ها و تاپسنتین ها؛ آلکالوییدهای پیپریدینی نظیر ساراین ها، مادانجامین ها، هالیکلوناسیکلامین ها و آرنوسکلرین ها؛ آلکالوییدهای پیریمیدینی چون لانسوییک اسید، هیرتینادین و واریولین ها؛ آلکالوییدهای پیریدینی نظیر آمفیمیدوزیدها و پیرینادین ها؛ آلکالوییدهای پیرولی و پیرولوایمینوکینولینی همچون ماکالووامین، دیسکورهابدین ها، تسیتسیکامامین ها و باتزلین ها؛ ترکیبات پیرولی نظیر هیمنیالدسین ها و نیز آلکالوییدهای کینولینی چون آراگواسپونجین ها رنیرامایسین ها، رنیرول و لیهویدین؛ ترکیبات استروییدی چون پلانکینامین ها؛ لاکتون هایی نظیر تورکتاندرول ها، پالایول ها، کوشیکامیدها، پتروساسپونگیولیدها، لاترونکولین ها و دیگر ترکیبات با ساختارها و اثرات بیولوژیک منحصر بفرد می باشند. نتیجه گیری تنوع بسیار زیادی در توکسین ها و ملکول های فعال زیستی در گونه های مختلف اسفنج های دریایی وجود دارد که طیف گسترده ای از فعالیت های فارماکولوژیکی و بیولوژیک شگفت انگیزی را ارایه می دهند