دستیابی پژوهشگران دانشگاه امیرکبیر به دانش فنی تولید هیدروژلهای خود ترمیم‌شونده
Tehran- IRNA- محققان دانشگاه فناوری امیرکابیر با تولید هیدروژل های خودگردان برای استفاده در ابرقدرت های انعطاف پذیر موفق به ایجاد یک دستاورد جدید شدند که نتایج آن در چهار مقاله ISI منتشر شده است.
طبق اعلام گروه علوم ایرنا روز شنبه ، دانشگاه فناوری امیر کبیر ، میترا نجفلو دکترا در دانشگاه فناوری امیرکابیر ، با راهنمایی و راهنمایی لیلا ناجی ، طرحی را با عنوان “تهیه هیدروژلهای خود تعمیر شده و ضد التهاب بر اساس آلژینات برای استفاده در ابررسانهای انعطاف پذیر” اجرا کرد.
Najafloo اظهار داشت که هدف اصلی این مطالعه طراحی و ساخت هیدروژل های خودآزمایی مبتنی بر آلژینات است و افزود: “این تحقیق به منظور برآورده کردن چالش های کلیدی در زمینه مواد پیشرفته مورد استفاده در ابررساناهای انعطاف پذیر طراحی شده است.”
دانشگاه فناوری امیر کبیر فارغ التحصیل است: ابررسانهای انعطاف پذیر به عنوان یکی از مؤلفه های اصلی ذخیره انرژی در دستگاه های پوشیدنی ، سنسورهای بیولوژیکی و تجهیزات الکترونیکی پیشرفته ، چالش هایی مانند حفظ عملکرد در شرایط خم و تغییر شکل ، پایداری الکتروشیمیایی در طول زمان و نیاز به مواد محیط زیست.
وی خاطرنشان کرد: برای پاسخ به این چالش ها ، مؤلفه های ابررساکهای انعطاف پذیر باید از ویژگی هایی مانند انعطاف پذیری مکانیکی ، هدایت الکتریکی مناسب ، پایداری حرارتی ، بیولوژیکی و بازیابی ساختار پس از آسیب برخوردار باشند. در این راستا ، ما خواص الکتروشیمیایی بیولوژیکی و مطلوب را طراحی و تولید کرده ایم که دارای ویژگی های زیر هستند:
– خاصیت خود تعیین شده برای گسترش طول عمر عملکردی
– مقاومت در برابر آتش برای افزایش ایمنی
– هدایت یون و الکتریکی مناسب برای استفاده در ذخیره انرژی
– انعطاف پذیری بالا برای استفاده در سطوح و دستگاه های خم شده
– تجزیه و تحلیل بیولوژیکی و تجزیه پذیری برای کاربردهای پزشکی و پایداری الکتروشیمیایی برای حفظ عملکرد در چرخه های شارژ و تخلیه
در نتیجه ، هیدروژل های تولید شده می توانند در زمینه های مختلف از جمله مهندسی پزشکی ، سنسورهای بیولوژیکی ، ابررسانه های انعطاف پذیر و سایر فن آوری های پیشرفته ذخیره انرژی استفاده شوند. زیرا آنها مجموعه ای از خواص مورد نیاز این برنامه ها را همزمان دارند.
به گفته وی ، این خصوصیات شامل موارد زیر است:
1. افزایش دوام و پایداری در برابر آسیب مکانیکی: در بسیاری از کاربردهای انعطاف پذیر و بیولوژیکی ، مواد در معرض فشار ، خم یا ضربه قرار می گیرند. هیدروژلهای خود بهبودی با توانایی بازگشت به ساختار اصلی پس از آسیب ، افزایش طول عمر و ثبات سیستم ها.
۲. مقاومت به شلاق: در مناطق صنعتی و الکترونیکی ، خطر آتش سوزی یک چالش مهم است. ویژگی ضد آب این هیدروژل ها مانع از گسترش آتش سوزی و افزایش ایمنی دستگاه ها می شود.
۱. نیاز به مواد بیولوژیکی و با کارایی بالا: آلژینات ها به عنوان یک پلیمر زیست تخریب پذیر و زیست توده ای که از جلبک های دریایی استخراج شده است ، در مناطق مهندسی پزشکی از جمله زخم ها ، سیستم های تأمین مواد مخدر و پروتزهای بیولوژیکی استفاده گسترده ای دارند.
۱. توسعه فن آوری های انعطاف پذیر و قابل اعتماد برای دستگاه های پیشرفته پزشکی و الکترونیکی: با افزایش رشد دستگاه های پوشیدنی پزشکی و سنسورهای بیولوژیکی ، نیاز به موادی که می توانند عملکرد خوبی را در شرایط محیطی متغیر و بیولوژیکی فراهم کنند ، افزایش یافته است.
وی گفت: هدف نهایی این مطالعه تهیه مواد ، ضمن ارائه عملکرد مکانیکی ، الکتریکی و بیولوژیکی بالا ، انعطاف پذیر ، بادوام و سازگار با محیط زیست است و نقش مهمی در فن آوری های پیشرفته مانند ابررسانه های انعطاف پذیر ، سنسورهای هوشمند و تجهیزات مهندسی پزشکی ایفا می کند.
فارغ التحصیل امیر کبیر گفت: “این تحقیق در دستیابی به اهداف مورد نظر به طور قابل توجهی مؤثر است و از چند طریق مهم است که یکی از آنها ارتقاء دانش در این زمینه است.” توسعه هیدروژل های خودکفا و ضد التهاب با استفاده از آلژینات ، مرزهای دانش را در زمینه مواد بیولوژیکی ، ابررسانه های انعطاف پذیر و مهندسی پزشکی گسترش داده است. این تحقیق ترکیب جدیدی از زیست توده ، انعطاف پذیری و توانایی خود محور را معرفی می کند که می تواند الهام بخش تحقیقات آینده باشد.
وی ابعاد دیگر را به عنوان یک سنتز ساده و توانایی صنعتی سازی توصیف کرد و خاطرنشان کرد: سنتز هیدروژل ها در این مطالعه مبتنی بر فرآیندهای شیمی سبز ساده و ساده است که از واکنش های قابل کنترل و مواد اولیه ارزان استفاده می کنند. این ویژگی باعث می شود تولید این مواد نه تنها برای تحقیقات آزمایشگاهی بلکه برای تولید صنعتی نیز تولید شود. کم هزینه مواد اولیه (Alginate) و فرآیند تولید ساده باعث می شود تولید انبوه این مواد در بازار جهانی اقتصادی و سازگار باشد.
این پروژه تحقیقاتی بومی سازی فناوری و تجاری سازی و پتانسیل کاربرد از دیگر دلایل اهمیت پروژه را ذکر کرده است. این تحقیق با ایجاد پلی بین دانش پایه و کاربرد عملی ، گامی مؤثر در جهت توسعه پایدار فن آوری های هوشمند برداشته و از ظرفیت بالایی برای توسعه فناوری های انعطاف پذیر و پایدار در سطح ملی و بین المللی برخوردار است.
دانشگاه فناوری امیرکابیر فارغ التحصیل شد: “پس از بررسی پیشینه تحقیق ، انتخاب مواد اولیه آلژینات به دلیل زیست توده ، تجزیه پذیری ، ضد انعطاف پذیری و خصوصیات مکانیکی مناسب انتخاب شد.” طراحی و سنتز هیدروژل ها ، تست های عملکردی ، تجزیه و تحلیل و بهینه سازی و در نهایت تولید هیدروژل های با کارایی بالا و ارزیابی کاربردهای بالقوه در صنایع مختلف فرآیندهای اجرایی دیگر پروژه بوده است.
وی توازن بین محور بودن و خصوصیات مکانیکی ، بهبود هدایت الکتریکی ، پایداری در شرایط محیطی متغیر ، تکرارپذیری در فرآیند تولید را به عنوان چالش های اجرایی این مطالعات توصیف کرد و خاطرنشان کرد: نتایج این مطالعه در صنایع و مناطقی مانند بهبود سوپرکاپاسیدرهای انعطاف پذیر ، بیولوژیک های ضد آب از آن در استفاده از آدمک های بیولوژیکی و آدمک های هوشمند استفاده می شوند.
Najaflu نتایج این مطالعات را در قالب چهار مقاله ISI و یک مقاله علمی تحقیق و ثبت اختراع از دیگر دستاوردهای این مطالعه توصیف کرد و گفت: خود درمانی و بازسازی ساختار بدون نیاز به مداخله خارجی ، مقاومت در برابر آتش بالا ، مناسب برای کاربردهای انعطاف پذیر و پوشیدنی ، استفاده ایمن از محیط و استفاده در محیط.
منبع : خبرگزاری ایرنا
