چاپ

استفاده‌ روزمره از محصولات پايه نفتي نگراني‌هاي زيست محيطي بسياري به وجود آورده است. بنابراين جايگزين کردن آنها با موادي با منشأ طبيعي و قابل بازگشت به محيط زيست اجتناب‌ناپذير است.

بر اين اساس امروزه به کارگيري پليمرها در قطعات هادي الکتريسيته مورد توجه بسياري قرارگرفته است. با توجه به ضرورت کاربرد مواد غيرنفتي، استفاده از پليمرهاي زيست تخريب‌پذير در اين تجهيزات نيز به موضوعي جذاب تبديل شده است و در اين راستا محققان پژوهشگاه پليمر و پتروشيمي ايران نانو کامپوزيت‌هايي با قابليت منعطف و زيست تخريب پذير توليد کردند.

هديه فلاحي از محققان اين طرح پليمرهاي زيست تخريب‌پذير را قابل استفاده در حوزه پلي لاکتيک اسيد دانست که خواص مکانيکي خوبي دار و گفت: به منظور ايجاد هدايت الکتريکي در اين پليمرها بايد از فلزات استفاده کرد که در اين ميان نانوسيم‌هاي نقره خواص الکتريکي و نوري فوق‌العاده‌اي از خود نشان داده‌اند که منجر به استفاده‌ گسترده از آنها در تحقيقات مختلف شده است.

اين محقق تاکيد کرد: نانوکامپوزيت‌هاي ساخته شده در اين طرح از جنس پلي لاکتيک اسيد/ نانوسيم نقره هستند و به دليل استفاده از مقادير بسيار پايين نانوسيم‌هاي نقره، هزينه‌ ساخت آنها کاهش يافته است.

فلاحي به تشريح کاربردهاي نانوکامپوزيت‌هاي رسانا پرداخت و گفت: به طور کلي فيلم‌هاي رسانا، شفاف، منعطف و زيست تخريب پذير پلي لاکتيک اسيد/نانوسيم نقره در صنايع الکترونيک رسانا و شفاف از جمله ساخت صفحات لمسي و حسگرها، در صنايع پزشکي جهت ساخت حسگرهاي تشخيصي و کيت‌هاي رساناي الکتريسيته و در صنايع نوري در ساخت وسايلي نظير OLEDها و سلول‌هاي خورشيدي کاربرد دارند.

وي با بيان اينکه در اين پژوهش نانوسيم‌هاي نقره به وسيله‌ روش «پلي ال» سنتز شده و مطالعه دقيقي بر روي تأثير متغيرهاي واکنش از جمله اثر زمان واکنش بر ويژگي‌هاي مورفولوژيکي و ساختاري آنها انجام گرفته است، ادامه داد: سپس يک فيلم زيست سازگار، رسانا و منعطف از پلي لاکتيک اسيد و نانوسيم نقره به روش ريخته گري با نشاندن نانوسيم‌هاي نقره در بستر پلي لاکتيک اسيد تهيه شد.

محقق اين طرح به بيان نتايج به دست آمده از اين مطالعات پرداخت و يادآور شد: نتايج به دست آمده نشان داد که تغيير مدت زمان واکنش تأثير بسزايي بر روي قطر سيم‌ها دارد در حالي که طول سيم‌ها را تغيير چشمگيري نمي‌دهد. همچنين با افزايش مدت زمان واکنش قطر نانوسيم‌ها افزايش مي‌يابد.

وي اضافه کرد: از طرف ديگر فيلم‌هايي که از نانوسيم‌هاي ضخيم ساخته شده‌اند، شفافيت بالاتري نسبت به فيلم‌هايي با نانو سيم‌هاي باريک دارند. لذا مي‌توان نتيجه گرفت که عامل اصلي تأثيرگذار بر روي شفافيت ، قطر نانوسيم‌ها است. علاوه بر اين براي مقادير يکسان از نقره نانوسيم‌هاي باريک نسبت به نانوسيم‌هاي ضخيم مقاومت سطحي بالاتري دارند.

فلاحي با بيان اينکه پلي لاکتيک اسيد، ماتريس بسيار عالي براي نانوسيم‌هاي نقره است، اظهار کرد: چراکه فيلم‌هاي به دست آمده داراي شفافيت عالي و رسانايي الکتريکي فوق العاده بودند ضمن آنکه فيلم‌هاي نانوکامپوزيتي ساخته شده زيست تخريب پذير بوده و انعطاف پذيري عالي، چسبندگي فوق العاده، سطحي صاف و خواص مکانيکي و استحکام کششي بالايي دارند.

به گفته‌ وي در اين طرح از آزمون‌هايي نظير طيف سنجي مادون قرمز تبديل فوريه (FTIR)، آزمون ميکروسکوپ الکتروني پويشي (SEM)، آزمون طيف سنجي پراش انرژي پرتو ايکس (EDX)،آزمون سنجش هدايت الکتريکي (Four point probe)، آزمون پراش اشعه ايکس (XRD)، آزمون طيف سنجي نورمرئي فرابنفش (UV-vis)، آزمون خمش (Bending test)، آزمون چسب نواري (Tape test)، آزمون کشش (Tensile)، آزمون ميکروسکوپ نيروي اتمي (AFM)، آزمون کالريمتري روبشي تفاضلي (DSC) استفاده شده است.

فلاحي اضافه کرد: نانو کامپوزيت‌هايي که مقياس آزمايشگاهي ساخته شد نامزدهاي بالقوه‌اي جهت کاربرد در حوزه‌هاي الکترونيک نوري و الکترونيک انعطاف پذير خواهند بود.

اين تحقيقات از سوي هديه فلاحي فارغ التحصيل کارشناسي ارشد مهندسي صنايع پليمر پژوهشگاه پليمر و پتروشيمي ايران، دکتر حامد عزيزي، دکتر اسماعيل قاسمي و دکتر محمد کرابي از اعضاي هيأت علمي پژوهشگاه پليمر و پتروشيمي ايران اجرايي و نتايج آن کار در مجله‌ Organic Electronics با ضريب تأثير 3.399 منتشر شد.