مطالعه نانوكامپوزیت مبتنی بر پلیمر با استفاده از AFM
محققان MIT روشی برای بررسی دلیل تغییر خواص پلاستیك‌های شفاف در اثر پوشش‌دهی یافته‌اند. آنها با استفاده از AFM برهمكنش میان ذرات با پلیمر را در این كامپوزیت مطالعه كرده‌اند.
           [ نانوتكنولوژی ]

محققان MIT روشی برای بررسی دلیل تغییر خواص پلاستیك‌های شفاف در اثر پوشش‌دهی یافته‌اند. آنها با استفاده از AFM برهمكنش میان ذرات با پلیمر را در این كامپوزیت مطالعه كرده‌اند. با این روش می‌توان پنجره‌هایی سبك با استحكامی مشابه شیشه‌ ایجاد كرد. این روش را می‌توان برای پوشش‌های مقاوم در برابر خراش نیز به‌كار برد.

اخیرا آنالیزی روی پلیمری به نام پلی متیل متااكریلات یا PMMA كه به‌وفور در مواد شیشه‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد انجام شده است. این ماده عموما به‌نام آكریلیك شهرت دارد و به‌صورت تجاری در قالب نام‌هایی تحت عنوان لوسیت یا پلكسی گلاس به‌فروش می‌رسد. از خواص آن می‌توان به شكنندگی و مقاومت به خراش كمتر از شیشه اشاره كرد. برای تقویت این ماده، برخی محققان به آن ذرات سیلیكا افزودند و در نهایت كامپوزیتی مستحكم ایجاد كردند. محققان MIT برای اولین بار روشی یافته‌اند كه با آن می‌توان برهمكنش میان ذره با پلیمر را در مقیاس نانو محاسبه كرد. با این كار می‌توان مسیر بهبود این پوشش را هموار كرد.

این پروژه توسط منگ كیو و كریستین وان ولیت و چند محقق دیگر در MIT انجام شده و نتایج آن در نشریه Soft Matter به چاپ رسیده است.

از آنجایی كه ذرات سیلیكا شفاف هستند برای همین در پوشش‌دهی به‌كار رفته است. در نتیجه شفافیت محصول نهایی حفظ می‌شود. اما سیلیكا و آكریلیك با هم سازگار نیستند. برای رفع این مشكل، سیلیكا با دیگر مولكول‌های دارای گروه‌های عاملی پوشش داده می‌شود تا شیمی سطح آن تغییر كرده و به‌طور یكنواخت در سطح پلیمر توزیع شوند.

محققان این پلیمر را حرارت دادند تا نرم شود سپس با استفاده از میكروسكوپ نیروی اتمی (AFM) ذرات را در حالی كه به آرامی در سطح شناور هستند، مشاهده كردند. چنین مشاهده دینامیكی از این فرآیند، پیش از این انجام نشده بود. با این روش محققان توانستند ببینند كه ذرات با چه سرعتی در پلیمر حركت می‌كند و در نهایت برهمكنش میان ذره و پلیمر را تعیین كنند.

نتایج این تحقیق به محققان كمك می‌كند تا دانسیته بهینه و مواد مناسب برای پوشش‌دهی را پیدا كنند تا با استفاده از آن استحكام سطح را بهبود دهند. همچنین می‌توان روشی برای ایجاد پوشش‌های اسپری ارائه كرد تا محصولات مختلفی را از خودرو گرفته تا تلفن‌های همراه با آن پوشش‌دهی كرد. هر سطحی كه نیاز به پوشش داشته باشد كاندید استفاده از این روش خواهد بود.

منبع: ستاد توسعه فناوری نانو

نوشته شده در تاریخ چهارشنبه 20 مهر 1390    | توسط: سیدمحمدامین شاهمرادی    |    | نظرات()