بخشی از مقاله
چکیده
بر اساس نظر غالب پژوهشگران نانو فناوری و نانو علم ، دستیابی به فناوری نانو یکی از پایه های تحیکم استقلال و امنیت ملی کشور ها است .نانو فناوری و نانو علم از پتا نسیل قوی برای بهبود اقتصاد و استاندارد های زندگی بشر برخودار است. تغییراتی که نانو فناوری در زندگی بشرایجاد خواهد کرد به پیشرفت های ایجاد شده توسط فناوری اطلاعات در دو دهه گذشته بی شباهت نمی باشد. باوجود اینکه نانوذرات و ضدحلال دارای دو هویت مختلف هستند می توان اثر متقابل برای آنها قائل شد نانوذرات با کاهش انرژی سطحی و کمک به جدایش فازی به ابرابگریزی پلیمر کمک می کند. در این مقاله برای بهبود زاویه تماس و رسیدن به ابرابگریزی فیلم پلیمری ساخته شده از محلول حاوی ترپلیمر و ضدحلال , از نانوذرات سیلیکا استفاده شد. و مورفولوژی فیلم حاصل به کمک تصاویر حاصل از میکروسکوپ پویشی الکترونی - SEM - مورد بررسی قرار گرفت.
-1 مقدمه
تاچند سال اینده محصولات تجاری بیشتری از نانو فناوری وارد بازار خواهند شد . هر چند از هم اکنون نیز ورود این محصولات به با زار های جهانی اغاز شده است . در صورت به کار گیری نانو علم ، می توان در زمینه پزشکی و داروسازی به نتایج کاربردی مناسبی دست یافت و بر کار ایی آن افزود . علاوه بر این تسهیل مصرف بهینه دارو ها و فرمولاسیون انها ، روش های جدید رسانش دارو ها به بدن و افزایش قابلیت مطالعات پایه ای یاخته شناسی و اسیب شناسی ، اندام های مصنو عی با دوام تر و مقاوم تر در برابر پس زدن ، تقویت کنند های بینایی و شنوایی و سیستم های حسگر تشخیص زودرس بیماری ها از موارد کاربرد نانو فناوری در حوزه پزشکی به شمار می ایند.
کاهش کشش سیالی سطح فوق آبگریزعمدتاً به دلیل دفع آب سطح است که به شدت برهمکنش روی سطح مشترک جامد/مایع را کاهش داده و یک لایهی نازک از هوا را تولید نموده تا یک شرط مرزی جدید هوا/آب برقرار کند. Watanabe و همکارانش جزء اولین گروههایی بودند که پدیدهی کاهش کشش سیال لامینار پوششهای فوق آبگریز را برای سیالات نیوتنی گزارش دادند Ou .[1] و همکارانش [2] پیشنهاد نمودند که یک سطح فوق آبگریز منجر به کاهش افت فشار بیشتر از %40 و طولهای لغزش ظاهری بیشتر از nm20 میشود. علاوه بر این، بصورت تئوری پیشبینی شده است که یک پوشش فوق آبگریز نه تنها کشش سیالی یک جریان لامینار را کاهش دهد، بلکه قادر است در کاهش کشش در جریان توربولنت نیز موثر باشد.
کاربردهای سطوح فوق آبگریز جالب هستند زیرا خواص خود تمیزشوندگی و ضد چسبندگی سطوح خواصی برجسته بشمار میروند. در ادامه به برخی از کاربردهای مهم این سطوح میپردازیم. این پوششها را میتوان در پنجرههای ساختمانی یا خودرو، عینکها، پنجرههای نوری برای تجهیزات الکترونیکی و... بکار برد. هرچند، جهت یکپارچه سازی فوق آبگریزی و شفافیت در یک سطح، ابعاد زبری باید کمتر از طول موج نور مرئی باشد .[3] - nm760-380 - طبق این معیار، چندین روش تولید این پوششها ارائه شده است. جهت جلوگیری از ساییدگی و آلودگی، Nakajma و همکارانش فیلمهای نازک فوق آبگریز سختی را از طریق یک روش جدایی فازی تولید نمودند. فیلم بدست آمده با استفاده از ترکیب درصد مناسب دارای عبور دهی بالا دربازیه طول موج مرئی بوده و سختی آن تقریباً همان مقدار پوششهای سخت بر پایهی سیلیکا میباشد .[4]
علاوه بر این، همین نویسندگان از فتوکاتالیست TiO2 در پوششهای شفاف فوق آبگریز استفاده کردند که خواص خود تمیزشوندگی از طریق تجزیهی نوری آلایندههای آلی تحت تابش خورشید ارائه میدهند .[5] با افزودن تنها TiO2 %2 به پوششهای فوق آبگریز، نرخ تجزیهی نوری لایهی بیرونی آبگریز سیلانی فلوئوردار شده بسیار کم بود که بدلیل پایداری بالا پیوندهای C-F میباشد، در حالی که لکهها نسبتاً سریعتر دچار تخریب نوری شدند.
در مقایسه با پوششهای معدنی، بررسی پوششهای فوق آبگریز شفاف آلی هنوز در مرحلهی اولیه قرار دارد. ساختارهای پوششی آلی منعطف بوده، به آسانی تولید میشوند و در مقام مقایسه شکننده نیستند. تاکنون گزارش- های کمی در مورد تولید پوششهای فوق آبگریز شفاف آلی ارائه شده است. در میان آنها، اصلاح پلاسمای دوگانه O2-CF4 روی پلی اتیلن به چشم میخورد. خواص ضد انعکاسی پوششهای فوق آبگریز میتواند شفافیت آنها را افزایش دهد. Xu و همکارانش تولید پوششهای فوق آبگریز و ضدانعکاسی را بر پایهی روشهای سُل-ژل نانو ذره- ی سیلیکا گزارش دادند.
مواد مورد استفاده
در این مطالعه از پلیمر سنتزی -L لاکتاید گلیکولاید تری متیلن کربنات, نانو سیلیکا اصلاح شده - Aerosil R8200 - و همچنین کلروفرم و متانول ساخت شرکت مرک استفاده شد
فیلم پلیمری خالص
این آزمون به منظور بررسی مورفولوژی کوپلیمرهای سنتز شده انجام پذیرفت. همانطور که در شکل 1 مشخص شده کوپلیمر دارای ساختار یکنواخت و یکسانی است.
فیلم پلیمری حاویMe2
افزایش محتوای ضد حلال تا2 میلی لیتر سطح مورفولوژی را به طور قابل ملاحظه ای تغییر داده است. در بین نمونه های حاوی ضدحلال که از اثر میکس نانو و ضدحلال استفاده نشده بود این نمونه از لحاظ ظاهر فیلم یکنواختتر و همچنین زاویه تماس بهتری تشکیل شد. برای این نمونه Me2 - - ، یک مورفولوژی متراکم تر مشاهده می شود که ازتعداد زیادی میکروپلیمر با قطر متوسط حدود 5-3 میکرومتر تشکیل شده است. می توانیم نتیجه بگیریم که افزایش محتوای متانول، سطح تعامل بین زنجیره های پلیمری و مولکول های متانول را افزایش می دهد. این افزایش تعامل باعث کوچک شدن زنجیره ترپلیمر تا آنجا که ممکن است و شکل گیری فرم کروی - دارای پایین ترین سطح انرژی - منجر به بالاترین سطح از پایداری سیستم می می شود.در این نمونه آب گریزی به دست نیامد.
