ساخت ورق‌های پلیمری خودترمیم‌شونده حاوی میکروکپسول‌های کروی برای صنایع

محققان دانشگاه صنعتی امیرکبیر موفق به ساخت و تحلیل ورق‌های پلیمری خودترمیم شونده حاوی میکروکپسول‌های کروی چندهسته‌ای به روش الکتروپاشش هم‌محور برای استفاده در صنعت شدند.

کد خبر: ۵۷۴۹۵۴

تاریخ: ۰۲ بهمن ۱۴۰۱ - ۱۱:۴۶

به گزارش ایران اکونومیست، رضا بارباز اصفهانی، دانش‌آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مجری طرح «ساخت و تحلیل ورق‌های پلیمری خودترمیم شونده حاوی میکروکپسول‌های کروی چندهسته‌ای به روش الکتروپاشش هم محور» که این پروژه را با راهنمایی دکتر منوچهر صالحی و دکتر سعید صابر سمندری از اعضای هیات علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر انجام داده است، گفت: در این پژوهش با ساخت دستگاه الکتروپاشش و معرفی روشی برای ساخت میکروکپسول‌های چند هسته‌ای با روش الکتروپاشش دو مرحله‌ای که هر دو عامل ترمیمی پلیمر و سخت شونده در یک میکروکپسول واحد گنجانده شده‌اند، روشی مقرون به صرفه با بازدهی مناسب به منظور خودترمیمی در پلیمرها بر پایه میکروکپسول‌های ترمیمی معرفی شده و ارتقاء یافته است.

وی افزود: همچنین روش المان محدود چند مقیاسی و ماکرو ارتقا یافته در این پژوهش، به محققان و صنعتگران کمک شایانی در تخمین بازده ترمیم این دسته از سیستم‌های خودترمیم با توجه به انتخاب مواد خواهد کرد.

بارباز اصفهانی تصریح کرد: پژوهش انجام شده و نتایج آن می‌تواند در تمامی صنایع پایه و پیشرفته‌ای که با پلیمرها در بارگذاری‌های مکانیکی سر و کار دارند، مورد استفاده قرار گیرد. برای مثال، در صنایع پزشکی که پلیمرها به عنوان جایگزین اعضای بدن به کار می‌رود، در صنایع هوایی که پلیمرها به منظور ساخت سازه‌های مورد نیاز استفاده شده و یا صنایع کشتی‌سازی که با آسیب‌های کوچک امکان بازیابی خواص تا ترمیم کلی سازه را داشته باشند، از جمله صنایع مورد استفاده از مواد معرفی و ساخته شده در این پژوهش است.

وی خاطر نشان کرد: در ادامه این پژوهش می‌توان با استفاده از دستگاه الکتروپاشش طراحی و ساخته‌شده در تولید میکروکپسول‌های مختلف حاوی دارو و یا عوامل ترمیم دیگر استفاده کرد. در بخش صنعتی نیز می‌توان نمونه‌هایی از سازه‌های مورد نیاز در صنایع مختلف تهیه و به شرکت‌های مختلف ارائه کرد.

به نقل از روابط عمومی دانشگاه صنعتی امیرکبیر، محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر خاطر نشان کرد: «ساخت دستگاه الکتروپاشش با قابلیت کنترل پارامترهای مختلف در تولید میکروکپسول‌ها برای اولین بار در ایران»، «ساخت میکروکپسول‌های چند هسته‌ای با الکتروپاشش دو مرحله‌ای که تمامی عوامل ترمیمی در یک میکروکپسول واحد گنجانده شده‌اند (برای اولین بار درجهان)»، «تقویت خواص مکانیکی میکروکپسول‌ها با استفاده از نانوذرات و بررسی اثر آن بر بازده ترمیم»، «ارتقای مدل‌سازی‌های المان محدود چندمقیاسی و ماکرو به منظور تخمین بازده ترمیم این دسته از سیستم‌های خودترمیم شونده بر پایه میکروکپسول‌ها» از جمله دستاوردهای این پژوهش به شمار می‌رود.

وی با بیان اینکه دستگاه الکتروپاشش ساخته شده در ایران نمونه‌ای نداشته است، گفت: میکروکپسول‌های چند هسته‌ای ساخته شده نمونه خارجی نیز ندارد.

بارباز اصفهانی در ادامه با اشاره به مزیت‌های رقابتی طرح، گفت: مقرون به صرفه بودن ساخت میکروکپسول‌ها در مقیاس آزمایشگاهی و صنعتی، بازده ترمیم مناسب این دسته از سیستم‌های خودترمیمی، تخمین بازده ترمیم برای انتخاب مواد در ساخت میکروکپسول‌ها و زمینه کامپوزیت‌های مورد استفاده در سازه‌های مورد نیاز در طراحی با استفاده از مدل‌سازی معرفی شده در این طرح قبل از هزینه‌های آزمایشگاهی، مزایای رقابتی این پژوهش به شمار می‌روند.

وی درباره کاربردهای پروژه گفت: این پژوهش در تمامی صنایعی که با پلیمرهای تحت بارگذاری‌های مکانیکی سر و کار دارند، می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد.