M.Deylamian
مدیر بازنشسته
نانو الیاف
هنگامي که قطرالياف پليمري از ميکرون به چندصد نانومترکاهش يابد، مي توانند خواص شگفت انگيزي نظيرنسبت سطح به حجم بسياربالا (اين نسبت براي الياف نانونسبت به الياف ميکرو مي تواندبيش از هزاربرابرباشد)، انعطاف پذيري مناسب و کارآيي بالاي مکانيکي درمقايسه بامواد شناخته شده بدست آورند. اين خواص برجسته، نانوالياف پليمري راکانديداي مناسبي جهت بسياري از کاربردهاي مهم مي نمايد. درسال هاي اخيرتعدادي ازروش ها، نظيرکشش، سنتزدرقالب، جداسازي فاز، خودگردآوري، الکتروريسي براي تهيه نانوالياف پليمري به کارگرفته شده اند.
الکتروریسی
الکتروريسي تنها روشي میباشدکه ميتواند نانوالياف منفرد و ممتد را با ميزان توليد بالا تهيه نمايد. دراين روش نانو الياف پليمري مي توانند مستقيماً از محلول پليمري به نانو الياف پليمري تبديل شوند.
الكتروريسي ريسيدن نانوالياف پليمري تا قطر چند ده نانومتر به روشي است كه تكيه بر نيروهاي الكترواستاتيكي دارد. در يك پروسه، بين قطره اي از يک محلول پليمري يا مذاب آن كه در نوك يک نازل آويزان است و يك صفحه فلزي جمع كننده پتانسيل الكتريكي اعمال مي شود. با بالا رفتن ميدان الكتريكي قطره پليمري شروع به كشيده شدن مي كند تا اينكه اين نيرو بر نيروي تنش سطحي قطره غلبه كرده و يك جت شارژ شده بسيار نازك از محلول پليمري از سطح قطره خارج شده و به سمت فلز جمع كننده سرعت مي گيرد. پس از طي مسيرکوتاهي دافعه متقابل شارژهاي حمل شده در سطح جت، آنراخم کرده وجت، مسيرخودرابصورت مارپيچ وحلقه اي ادامه خواهدداد. بدين ترتيب جت در فاصله کم نازل تاجمع کننده مي تواند مسير بسياز زيادي را طي کرده، تانيروهاي الکتريکي آنرا هزاران بار کشيده ونازک نمايند.
استفاده از اين تکنو لوژي جديد ما را در انجام کار هايي که زماني غير ممکن مي نموده رهنمون مي سازد، درسالهاي اخير از اين شيوه براي ساخت الياف نانودرمحدوده وسيعي از پليمرها و درکاربردهاي مختلف نظير ساخت فيلترها، تقويت در کامپوزيت ها، کامپوزيتهاي شفاف، نانو الياف کربن، نانوالياف هادي، نانوالياف توخالي، نانوالياف سراميکي ، سنسورهاي بسيار حساس، ، قالب براي رشد بافت زنده بدن، پرکردن بافت هاي آسيب ديده ، بافته هاي ضد باکتري، حمل دارو، پوشش زخم، ماسک هاي آرايشي و...به کاررفته اند که به يک مورد آن اشاره مي شود.
پوشش زخم :نانو الياف ساخته شده از پليمرهاي سازگار با بدن و با خواص و ساختارهاي خاص مي تواند براي معالجه زخم و يا سوختگي بكار روند. اين الياف مي توانند بطور مستقيم بر روي زخم به همراه دارو الكتروريسي شده تا بافتهاي آسيب ديده را حمايت و تشويق به بازسازي خود كنند بگونه اي كه پس از آن اثري از جاي زخم كه در معالجه هاي معمولي باقي مي ماند نباشد.
از حدود یکسال پیش دانشکده نساجی مجهز به سیستم تولید الیاف نانو به روش الکتروریسی گردیده است و به موفقیتهایی در رابطه با تعریف پروژه‌هایی کاربردی همراه با تولید الیاف نانو رسیده است. لازم به ذکر است که فقط این دانشکده مجهز به سیستم الکتروریسی در کشور می‌باشد. در حال حاضر دو دانشجوی دکترا و چندین دانشجوی کارشناسی ارشد مشغول به انجام فعالیتهای پژوهشی در زمینه‌های مختلف نانو الیاف می باشند .
هنگامي که قطرالياف پليمري از ميکرون به چندصد نانومترکاهش يابد، مي توانند خواص شگفت انگيزي نظيرنسبت سطح به حجم بسياربالا (اين نسبت براي الياف نانونسبت به الياف ميکرو مي تواندبيش از هزاربرابرباشد)، انعطاف پذيري مناسب و کارآيي بالاي مکانيکي درمقايسه بامواد شناخته شده بدست آورند. اين خواص برجسته، نانوالياف پليمري راکانديداي مناسبي جهت بسياري از کاربردهاي مهم مي نمايد. درسال هاي اخيرتعدادي ازروش ها، نظيرکشش، سنتزدرقالب، جداسازي فاز، خودگردآوري، الکتروريسي براي تهيه نانوالياف پليمري به کارگرفته شده اند.
الکتروریسی
الکتروريسي تنها روشي میباشدکه ميتواند نانوالياف منفرد و ممتد را با ميزان توليد بالا تهيه نمايد. دراين روش نانو الياف پليمري مي توانند مستقيماً از محلول پليمري به نانو الياف پليمري تبديل شوند.
الكتروريسي ريسيدن نانوالياف پليمري تا قطر چند ده نانومتر به روشي است كه تكيه بر نيروهاي الكترواستاتيكي دارد. در يك پروسه، بين قطره اي از يک محلول پليمري يا مذاب آن كه در نوك يک نازل آويزان است و يك صفحه فلزي جمع كننده پتانسيل الكتريكي اعمال مي شود. با بالا رفتن ميدان الكتريكي قطره پليمري شروع به كشيده شدن مي كند تا اينكه اين نيرو بر نيروي تنش سطحي قطره غلبه كرده و يك جت شارژ شده بسيار نازك از محلول پليمري از سطح قطره خارج شده و به سمت فلز جمع كننده سرعت مي گيرد. پس از طي مسيرکوتاهي دافعه متقابل شارژهاي حمل شده در سطح جت، آنراخم کرده وجت، مسيرخودرابصورت مارپيچ وحلقه اي ادامه خواهدداد. بدين ترتيب جت در فاصله کم نازل تاجمع کننده مي تواند مسير بسياز زيادي را طي کرده، تانيروهاي الکتريکي آنرا هزاران بار کشيده ونازک نمايند.
استفاده از اين تکنو لوژي جديد ما را در انجام کار هايي که زماني غير ممکن مي نموده رهنمون مي سازد، درسالهاي اخير از اين شيوه براي ساخت الياف نانودرمحدوده وسيعي از پليمرها و درکاربردهاي مختلف نظير ساخت فيلترها، تقويت در کامپوزيت ها، کامپوزيتهاي شفاف، نانو الياف کربن، نانوالياف هادي، نانوالياف توخالي، نانوالياف سراميکي ، سنسورهاي بسيار حساس، ، قالب براي رشد بافت زنده بدن، پرکردن بافت هاي آسيب ديده ، بافته هاي ضد باکتري، حمل دارو، پوشش زخم، ماسک هاي آرايشي و...به کاررفته اند که به يک مورد آن اشاره مي شود.
پوشش زخم :نانو الياف ساخته شده از پليمرهاي سازگار با بدن و با خواص و ساختارهاي خاص مي تواند براي معالجه زخم و يا سوختگي بكار روند. اين الياف مي توانند بطور مستقيم بر روي زخم به همراه دارو الكتروريسي شده تا بافتهاي آسيب ديده را حمايت و تشويق به بازسازي خود كنند بگونه اي كه پس از آن اثري از جاي زخم كه در معالجه هاي معمولي باقي مي ماند نباشد.
از حدود یکسال پیش دانشکده نساجی مجهز به سیستم تولید الیاف نانو به روش الکتروریسی گردیده است و به موفقیتهایی در رابطه با تعریف پروژه‌هایی کاربردی همراه با تولید الیاف نانو رسیده است. لازم به ذکر است که فقط این دانشکده مجهز به سیستم الکتروریسی در کشور می‌باشد. در حال حاضر دو دانشجوی دکترا و چندین دانشجوی کارشناسی ارشد مشغول به انجام فعالیتهای پژوهشی در زمینه‌های مختلف نانو الیاف می باشند .