روش جدیدی برای تولید نانوکامپوزیت‌های پلیمری

جفری آر کاپادونا، پژوهشگر مرکز Advanced Platform Technology (APT) و
کریستوف ودر و استوارت روان، استادان علوم و مهندسی درشت‌مولکول‌ها در
مدرسه مهندسی Case و دانشکده‌هایشان، روش جدیدی را برای توسعه نانوکامپوزیت‌های
پلیمری تقویت‌شده به روش مکانیکی ارائه نموده‌اند.

ود، سرپرست این گروه تحقیقاتی، می‌گوید: “قرار دادن نانوذرات درون پلیمرها،
یک دیدگاه طراحی است که در تمام زمینه‌های علم مواد به‌ کار می‌رود. در
گذشته، در اثر نبود روش‌های مؤثر برای کنترل توزیع نانوذرات در مواد،
استفاده گسترده فنی از نانوکامپوزیت‌های پلیمری مقدور نبود.”

این گروه در روش جدیدشان، از فرایندی استفاده نمودند که در آن ابتدا
نانوذرات تقویت‌کننده طی فرایند ژله‌ای ‌شدن، درون شبکه‌ای سه‌بعدی قرار می‌گیرد
و یک قالب را تشکیل می‌دهد. این قالب سپس می‌تواند با تغییر حلال و محلول
حاوی پلیمر، با هر پلیمری پر شود. ودر می‌گوید: “با استفاده از این روش
جدید، ما قادر خواهیم بود بیشتر اجزای ناسازگار را گرفته و نشان دهیم که می‌توان
آنها را به نحوی به‌ کار برد که موادی سازگار را تشکیل دهند.”

کاپادنا می‌گوید:” این تحقیق در ابتدا بر جارو‌های(Whiskers) سلولزی به‌عنوان
انتخابی از نانوذرات متمرکز بود، زیرا این مواد خواص مکانیکی مناسبی داشته،
به‌سرعت از منابع زیستی تجدید‌پذیر، مانند چوب و کتان به‌دست می‌آید. “
این گروه همچنین بررسی آرایه‌ای از پلیمرها و نانوالیاف‌‌های متفاوت را
آغاز نموده‌اند تا اثبات نمایند که روش جدید می‌تواند کاربردهای گسترده‌ای
را داشته باشد.

دانشگاه Case Western Reserve برای حفاظت از این فناوری، آن‌ را به ثبت
رسانده‌است.

مرکز APT انجمنی با پیوستگی منطقی است که به پژوهشگرانش امکان می‌دهد مرتباً
فرصت‌هایی را برای مذاکره با یکدیگر در مورد زمینه‌های کاری یا خارج از آن
در اختیار داشته باشند و اطلاعات خود را در کنفرانس‌های علمی و آموزشی به
اشتراک بگذارند. این برنامه‌ امکان دستیابی به‌ امکانات جدیدی؛ مانند طراحی
و ساخت MEMS، آزمایشگاه‌های ارتباطات با سیگنال مختلط و بی‌سیم، آزمایشگاه‌های
مسافت‌سنجی، پشتیبانی و سایر موضوعات فنی و بالینی را فراهم می‌نماید.

این محققان نتایج خود را در مجله Nature Nanotechnology منتشر کرده‌اند.