فرآیندی برای تولید پوشش‌های پلیمری متخلخل

محققان موفق به ارائه فرآیندی برای تولید پلیمرهای متخلخل شدند. در این فرآیند ترکیبی از گازها وارد راکتور شده و با تغییر پارامترهایی نظیر دما پوشش پلیمری ایجاد می‌شود که دارای حفره‌های بسیار کوچکی است. این پوشش کاربردهای متعددی در پزشکی دارد.

پلیمرها از اجزاء اصلی پلاستیک‌ها بوده که در بسیاری از محصولات صنعتی، پزشکی و تجاری مورد استفاده قرار می‌گیرند. پلیمرهای متخلخل به پلیمرفومی شهرت دارند که کاربردهای متعددی دارند؛ دلیل این امر سبک بودن و در عین حال استحکام بالای این پلیمرها است. اخیرا یک گروه تحقیقاتی در دانشگاه روچستر موفق به ارائه فرآیندی شده‌است که با استفاده از آن می‌توان پوشش‌های دلخواه روی این پلیمرها ایجاد کرد.
این فرآیند توسط میتشل آنتاماتان از دانشکده مهندسی شیمی دانشگاه روچستر طراحی شده‌است که در آن پلیمرهای فومی به صورت مستقیم از فاز گازی ایجاد می‌شوند. نتایج این پژوهش در قالب مقاله‌ای در نشریهMacromolecular Rapid Communications به چاپ رسیده است. آنتاماتان می‌گوید: با این فرآیند ما می‌توانیم پوشش‌های پلیمری حاوی حفره‌های متعدد ایجاد کنیم. من امیدوارم این تحقیقات بتواند کاربردهای متعددی را در حوزه‌های پزشکی و فناوری‌بالا داشته باشد.
ران تاو در این این پروژه آنتاماتان را همراهی می‌کند. این گروه تحقیقاتی سیستمی را طراحی کرده‌ است که در آن مخلوطی از گازها به درون یک راکتور فشار پایین تزریق می‌شود، در این راکتور یک سطح بسیار سرد وجود دارد که موجب متراکم شدن گازها می‌شود. محلول‌های مختلفی که در اثر این تراکم ایجاد می‌گردد، موجب تشکیل پلیمری متخلخل می‌شود که حالتی شبیه اسفنج دارد. مشکلی که در این میان وجود دارد این است که سیال‌ها به خوبی با هم ترکیب نمی‌شوند، دقیقا حالتی شبیه به ترکیب روغن در آب به‌وجود می‌آید. کاری که در اینجا باید انجام شود آن است که فیلم پلیمری به سرعت متراکم شود، در واقع پیش از این که دو سیال بخواهند از هم جدا شوند باید فیلم ایجاد شود. با کنترل نرخ تغییر حالت از مایع و جامد می‌توان ابعاد و توزیع حفره‌ها را کنترل کرد به طوری که با تسریع تغییر حالت، ابعاد حفره‌ها کوچک‌تر می‌شود.
این گروه تحقیقاتی با تغییراتی در نرخ تزریق گاز به داخل راکتور و تنظیم دما سطح سرد و همچنین با افزودن یک ترکیب شیمیایی موفق به ایجاد این پوشش شدند. آنها موفق شدند با بهینه کردن این پارامترها، پوششی با دانسیته، ضخامت، شکل و حفره‌هایی با ابعاد مختلف ایجاد کنند.