ارائه روشی جدید در تولید پنجره‌های سبک پلیمری با استحکام شیشه
محققان «MIT» روشی برای بررسی دلیل تغییر خواص پلاستیک‌های شفاف در اثر پوشش‌دهی یافته‌اند.
به گزارش بنانیوز (BanaNews.ir) ، آنها با استفاده از «AFM» برهمکنش میان ذرات با پلیمر را در این کامپوزیت مطالعه کرده‌اند. با این روش می‌توان پنجره‌هایی سبک با استحکامی مشابه شیشه ایجاد کرد. این روش را می‌توان برای پوشش‌های مقاوم در برابر خراش نیز به کار برد.
اخیرا آنالیزی روی پلیمری به نام «پلی متیل متااکریلات» یا «PMMA» که به وفور در مواد شیشه‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد، انجام شده است. این ماده عموما به نام «آکریلیک» شهرت دارد و به صورت تجاری در قالب نام‌هایی تحت عنوان «لوسیت» یا «پلکسی گلاس» به فروش می‌رسد. از خواص آن می‌توان به شکنندگی و مقاومت کمتر از شیشه در مقابل خراش اشاره کرد.
برای تقویت این ماده، برخی محققان به آن ذرات «سیلیکا» افزودند و در نهایت کامپوزیتی مستحکم ایجاد کردند. محققان «MIT» برای اولین بار روشی یافته‌اند که با آن می‌توان برهمکنش میان ذره با پلیمر را در مقیاس نانو محاسبه کرد. با این کار می‌توان مسیر بهبود این پوشش را هموار کرد.
این پروژه توسط «منگ کیو» و «کریستین وان ولیت» و چند محقق دیگر در «MIT» انجام شده و نتایج آن در نشریه «Soft Matter» به چاپ رسیده است.
از آن‌جایی که ذرات «سیلیکا» شفاف هستند، برای همین در پوشش‌دهی به کار رفته است. در نتیجه شفافیت محصول نهایی حفظ می‌شود. اما «سیلیکا» و «آکریلیک» با هم سازگار نیستند. برای رفع این مشکل، «سیلیکا» با دیگر مولکول‌های دارای گروه‌های عاملی، پوشش داده می‌شود تا شیمی سطح آن تغییر کرده و به طور یکنواخت در سطح پلیمر توزیع شوند.
محققان، این پلیمر را حرارت دادند تا نرم شود، سپس با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) ذرات را در حالی که به آرامی در سطح شناور هستند، مشاهده کردند. چنین مشاهده دینامیکی از این فرآیند، پیش از این انجام نشده بود. با این روش محققان توانستند ببینند که ذرات با چه سرعتی در پلیمر حرکت می‌کنند و در نهایت برهمکنش میان ذره و پلیمر را تعیین کنند.
نتایج این تحقیق به محققان کمک می‌کند تا دانسیته بهینه و مواد مناسب برای پوشش‌دهی را پیدا کنند تا با استفاده از آن استحکام سطح را بهبود دهند. همچنین می‌توان روشی برای ایجاد پوشش‌های اسپری ارائه کرد تا محصولات مختلفی را از خودرو گرفته تا تلفن‌های همراه با آن پوشش‌دهی کرد. هر سطحی که نیاز به پوشش داشته باشد، کاندید استفاده از این روش خواهد بود.
نظرات