محققان ایرانی در تحقیقات خود به بررسی اثر استفاده از پلیمرهای درخت‌سان بر ساختار نهایی نانومواد و تغییر خواص آن‌ها پرداخته‌اند. پلیمرهای دندریمر در علوم و صنایع مختلف نظیرداروسازی، انرژی و کاتالیست و نیز برای ساخت مواد پیشرفته و با کارایی بالا نظیر سامانه
خرم آباد: تأثیر استفاده از دندریمرها بر ساختار نهایی نانومواد
برای سالیان متمادی، دانشمندان پلیمرهای دندریتیک (درخت سان ها و پلیمرهای پر شاخه) یا همان دندریمرها را به همراه نانومواد دیگر همچون گرافن، نانولوله‌های کربنی، پروتئین‌ها و پپتیدها و نانوذرات فلزی، برای سنتز نانومواد هیبریدی به کار برده اند. این امر افزایش زیست سازگاری، زیست تخریب پذیری و بهبود خواص فیزیکی وشیمیایی ساختار نهایی را در پی داشته است.
به گفته‌ی دکتر محسن عادلی، مطالعات اخیر نشان می‌دهد که یکی از اثراتی که کمتر مورد توجه قرار گرفته، نقش دندریمرها در تغییر ساختار (شکل، اندازه و تعدد صفحات) نانومواد هیبریدی است. در این بررسی، مطالعه‌ای تخصصی و ویژه در خصوص “چرایی” و “چگونگی” این پدیده انجام گرفته است.
این کار تحقیقاتی می‌تواند به درک بهتر اثر پلیمرها بر خواص نانومواد و انتخاب هر چه بهتر پلیمری مناسب جهت اصلاح یک نانوماده جهت کاربرد خاص مد نظر منجر گردد.
همانطور که بیان شد اثر پلیمرها و اختصاصاً دندریمرها بر روی فیزیک نانو مواد پس از اتصال به آن‌ها از اهمیت بالایی برخوردار است؛ چراکه این مسئله اغلب خواص ذاتی نانو مواد را تحت تأثیر قرار داده و نهایتاُ می‌تواند منجر به نانومواد جدیدی با خواص ارتقا یافته گردد.
عادلی با اشاره به این اثر عنوان کرد: «به عنوان مثال، در این مطالعه نشان داده شده که نانولوله‌های کربنی در اثر برهم کنش با دندریمرها از شکل رشته‌ای به شکل کلافی یا پیچ خورده در می‌آیند که می‌تواند احتمال خطر سرطانزا بودن این مواد را کاهش دهد.»
وی در ادامه افزود: «با اتصال دندریمرها به نانو مواد می‌توان به موادی دست یافت که همزمان دارای خواص نانو ماده و خواص دندریمرها باشند. یکی دیگر از موارد بررسی شده این بود که اتصال دندریمر به گرافن نه تنها عاملیت و فرآیند پذیری گرافن را ارتقاء می‌دهد، بلکه توانایی کپسوله نمودن مواد را نیز در آن القاء می‌کند. لذا همزمان با این ویژگی می‌توان از تمام خواص گرافن مانند خاصیت فتوگرمایی آن نیز بهره برد.»
لازم به توضیح است که اصلاح نانومواد با استفاده از دندریمرها به دو روش کلی کوالانسی و غیر کوالانسی صورت می‌گیرد. در روش کوالانسی، دندریمرها از طریق اتصال شیمیایی به سطح نانو ماده متصل می‌شوند. اما در روش غیر کوالانسی این برهم کنش‌های ضعیف غیر کوالانسی هستند که کل فرآیند را کنترل می‌کنند. این تفاوت در روش اتصال بسته به نوع دندریمر و گروه‌های عاملی آن‌هاست.
این تحقیقات با همکاری دکتر روح اله سلیمان- عضو هیأت علمی پژوهشگاه صنعت نفت- و دکتر محسن عادلی- عضو هیأت علمی دانشگاه لرستان- صورت گرفته و نتایج آن در مجله‌ی POLYMER CHEMISTRY (جلد ۶، شماره ۱، سال ۲۰۱۵، صفحات ۱۰ تا ۲۴) منتشر شده است.
به گفته‌ی دکتر محسن عادلی، مطالعات اخیر نشان می‌دهد که یکی از اثراتی که کمتر مورد توجه قرار گرفته، نقش دندریمرها در تغییر ساختار (شکل، اندازه و تعدد صفحات) نانومواد هیبریدی است. در این بررسی، مطالعه‌ای تخصصی و ویژه در خصوص “چرایی” و “چگونگی” این پدیده انجام گرفته است.
این کار تحقیقاتی می‌تواند به درک بهتر اثر پلیمرها بر خواص نانومواد و انتخاب هر چه بهتر پلیمری مناسب جهت اصلاح یک نانوماده جهت کاربرد خاص مد نظر منجر گردد.
همانطور که بیان شد اثر پلیمرها و اختصاصاً دندریمرها بر روی فیزیک نانو مواد پس از اتصال به آن‌ها از اهمیت بالایی برخوردار است؛ چراکه این مسئله اغلب خواص ذاتی نانو مواد را تحت تأثیر قرار داده و نهایتاُ می‌تواند منجر به نانومواد جدیدی با خواص ارتقا یافته گردد.
عادلی با اشاره به این اثر عنوان کرد: «به عنوان مثال، در این مطالعه نشان داده شده که نانولوله‌های کربنی در اثر برهم کنش با دندریمرها از شکل رشته‌ای به شکل کلافی یا پیچ خورده در می‌آیند که می‌تواند احتمال خطر سرطانزا بودن این مواد را کاهش دهد.»
وی در ادامه افزود: «با اتصال دندریمرها به نانو مواد می‌توان به موادی دست یافت که همزمان دارای خواص نانو ماده و خواص دندریمرها باشند. یکی دیگر از موارد بررسی شده این بود که اتصال دندریمر به گرافن نه تنها عاملیت و فرآیند پذیری گرافن را ارتقاء می‌دهد، بلکه توانایی کپسوله نمودن مواد را نیز در آن القاء می‌کند. لذا همزمان با این ویژگی می‌توان از تمام خواص گرافن مانند خاصیت فتوگرمایی آن نیز بهره برد.»
لازم به توضیح است که اصلاح نانومواد با استفاده از دندریمرها به دو روش کلی کوالانسی و غیر کوالانسی صورت می‌گیرد. در روش کوالانسی، دندریمرها از طریق اتصال شیمیایی به سطح نانو ماده متصل می‌شوند. اما در روش غیر کوالانسی این برهم کنش‌های ضعیف غیر کوالانسی هستند که کل فرآیند را کنترل می‌کنند. این تفاوت در روش اتصال بسته به نوع دندریمر و گروه‌های عاملی آن‌هاست.
این تحقیقات با همکاری دکتر روح اله سلیمان- عضو هیأت علمی پژوهشگاه صنعت نفت- و دکتر محسن عادلی- عضو هیأت علمی دانشگاه لرستان- صورت گرفته و نتایج آن در مجله‌ی POLYMER CHEMISTRY (جلد ۶، شماره ۱، سال ۲۰۱۵، صفحات ۱۰ تا ۲۴) منتشر شده است.
