پلیمرهای هوشمند و اولین پلیمر حافظه دار در کمپانی شیمی CFD فرانسه در سال 1984 با نام تجاری پلی نوربورن (Polynorbornene) تولید شد. اثر حافظه داری جز خواص ذاتی پلیمرها برشمرده نمی شود، بلکه مجموعه ای از ساختار و مورفولوژی پلیمر به همراه فرایند های خاصی سبب ایجاد این اثر می گردد. این پدیده شامل فرایند برنامه ریزی و بازیابی می باشد. در شکل 1 مراحل بازیابی و برنامه ریزی نشان داده شده است.
شکل 1: تصویر شماتیک اثر حافظه داری یکطرفه در پلیمرها
نحوه ایجاد و ساخت پلیمرهای هوشمند
در پلیمرهای حافظه دار ابتدا از طریق فرایندهای مرسوم، شکل دائمی در پلیمر ایجاد می شود و سپس در مرحله دیگر که به آن مرحله بازیابی گفته می شود نمونه پلیمری تحت تغییر شکل قرار می گیرد و شکل موقت خود را بدست می آورد. با بکارگیری یک محرک خارجی مثل نور، حرارت، میدان الکتریکی و یا مغناطیسی، پلیمر به شکل اصلی خود تبدیل می گردد. به عبارت دیگر شکل دائمی توسط فرایند برنامه ریزی به شکل موقت تبدیل و با اعمال محرک خارجی مانند حرارت تا دمای بالاتر از دمای انتقال نمونه به شکل اولیه خود باز می گردد. در مقایسه با آلیاژ های حافظه دار، مرحله برنامه ریزی و بازیابی نمونه پلیمری در مدت زمان کوتاه تری اتفاق می افتد و مواد پلیمری اجازه تغییر شکل بیشتری را در بین دو حالت اصلی و موقت دارا می باشند.
مراحل هوشمند کردن پلیمرها
هوشمند کردن پلیمرها در دو مرحله اتفاق می افتد.
مرحله اول هوشمند کردن پلیمرها
اثر حافظه داری در پلیمرها به گونه ای طراحی می شود که ابتدا زنجیره های پلیمری در دمایی کمتر از دمای انتقال، مقداری تغییر شکل در آن ها ایجاد شده و شکل ثانویه ثابتی در نمونه ایجاد شود. دمای انتقال ذکر شده در مواد پلیمری حافظه دار نقطه ذوب و دمای شیشه ای شدن آن ها می باشد انتخاب نقطه ذوب به عنوان دمای انتقال نسبت به دمای شیشه ای شدن ترجیح داده می شود که علت این امر نیز وابسته به بازه دمایی کوتاه تر تحول ذوب نسبت به تحول شیشه ای شدن می باشد.
مرحله دوم هوشمند کردن پلیمرها
سپس در مرحله دوم، با اعمال گرمایش مجدد تا دمایی بالاتر از دمای انتقال، زنجیره ها کریستالین و جهت دار شده شبکه پلیمری به صورت نامنظم تبدیل شده که نتیجه آن بازیابی ماکروسکوپی نمونه به شکل اصلی آن می باشد. در شکل 2 ترتیب عملکرد پلیمر حافظه دار که شکل دائمی آن به صورت میله می باشد آورده شده است.
شکل 2: بازیابی پلیمر حافظه دار از دمای 46 درجه سانتیگراد تا دمای 70 درجه سانتیگراد
مقاله قبلی سایت تخصصم اینه را می توانید اینجا بخوانید
همچنین شما دوست عزیز و متخصص نیز می توانید مقالات خود را با اسم خودتون (شرکت، اشخاص و مخترعان) به همراه تبلیغ محصولات و خدمات خود در آخر آن در سایت تخصصم اینه به رایگان منتشر نمایید. اینجا کلیک کنید تا شرایط نوشتن و فرستادن مقاله را مشاهده نمایید.
در فرم زیر نیز می توانید ایمیل خود را برای دریافت آخرین مقاله های سایت وارد نمایید.
