آمیزه سازی با نانوذرات، روشی برای بهبود خواص پلیمرها

گروه ترجمه و تولید محتوا در بسپار می نویسد, طبق گزارش منتشر شده از www.plasticstoday.com محققان در یک مرکز تحقیقات انرژی یک روش شگفت انگیز را کشف کردند که با استفاده از آن نانوذرات به خوبی با بسپارها مخلوط شده و خواص بهبودیافته‌ای را به آن‌ها می‌بخشد.

یک تیم از دانشمندان تحت سرپرستی DoE’s Oak Ridge National Laboratory یا ORNL به مطالعه‌ی نقش ساختار بسپارها پرداخته، برهم کنش بین نانوذرات و بسپارها را بررسی کرده و درنهایت هم به بررسی اثر ساختار و توزیع‌اندازه‌ی نانوذرات در یک مخلوط با بسپارها پرداخته است. سپس ساختار، دینامیک و خواص ماده نانوچندسازه در ابعاد ماکرو که می‌تواند در کاربردهای مختلف مورد بحث قرار بگیرد بررسی شده است.

دانستن این مفاهیم به این تیم تحقیقاتی که شامل دانشمندانی از دانشگاه‌های Illinois در Urbana-Champaign، Tennessee و Knoxville  نیز میشد، اجازه می‌دهد که طراحی‌های چندسازه‌های جدید را بهبود بخشیده و خواص گرمایی، مکانیکی، شیمیایی، الکتریکی و نوری را بهبود بخشند. به طور به خصوص این داشنمندان در تلاش بودند تا درک کنند جمع شدگی ابعاد نانوذرات می‌تواند اثری معکوس بر خواص مکانیکی داشته باشد یا نه. اما در این مسیر آن‌ها به یافته‌ی دیگری رسیدند. آن‌ها در مسیر به این نتیجه رسیدند که بعد بهینه‌ای از نانوذرات جهت رسیدن به خواص بسیار خوب وجود نخواهد داشت. در عوض آن‌ها دریافتند که رسیدن به ابعاد بسیار ریز از نانوذرات این امکان را به آن‌ها می‌دهد تا خواص بسیار جدیدی را از ماده باید انتظار داشت.

این مساله مربوط به بعد نمی‌باشد. بلکه نانوذرات ریزتر به دلیل وزن کمتر و ابعاد کوچکتر، راحتتر در بین زنجیرهای بسپاری حرکت کرده و با تعداد زنجیرهای کمتری برهمکنش خواهند داشت. ابعاد بزرگتر به بخش‌های بیشتری از زنجیر اتصال خواهند داشت و به این ترتیب حرکت آن‌ها به دلیل این چسبندگی بیشتر، کمتر خواهد شد.

طبق گفته‌ی یکی از این دانشمندان: ” اکنون ما به این نتیجه رسیده‌ایم که می‌توانیم حرکت نانوذرات درون نانوچندسازه را دنبال کنیم. ما می‌توانیم بررسی کنیم که این نانوذرات به چه سرعتی می‌توانند حرکت کنند و با انجام این حرکت و تغییر سطوح خود با چه قدرتی قادر خواهند بود با زنجیرهای بسپاری برهم کنش داشته باشند. این مساله خواص نانوچندسازه را در ابعاد ماکرو به مقدار قابل توجهی تحت تاثیر قرار خواهد داد. این مساله‌ای است که شاید همگان فکر کنند از پیش واضح بوده است که این مساله بر خواص تاثیر خواهد گذاشت ولی سابقا هیچ کس بر آن تمرکز نکرده بود.”