پلیمر هوشمند

پلیمر هوشمند

متخصصان پلیمر با الهام از مکانیسم های هوشمند موجود در طبیعت و همگام با سایر زمینه ها سعی در سنتز و تولید پلیمرهای هوشمندی داشته اند که قابلیت پاسخگویی به یک محرک خارجی معین را برای کاربردهای ویژه جهت رفع نیازهای تخصصی دارا باشد. پلیمرهای هوشمند دسته ای از پلیمرهای سنتزی با خواص منحصر به فرد فیزیکی-شیمیایی هستند که از زمان پیدایش، کاربردهای بسیاری را در زمینه های تخصصی و تجاری پیدا کرده اند.

پلیمرهای هوشمند پلیمرهایی با بازده بالا هستند که با توجه به شرایط تغییر کرده  و در برابر محرک های مختلف عکس‌العمل­ه ای متفاوتی از خود نشان می‌دهند. این محرک ها به سه دسته عمومی فیزیکی ) نور، دما، فراصوت، مغناطیس، محرک های مکانیکی، الکتریکی و فشار( ، شیمیایی (حلال، قدرت یونی و الکتروشیمی یا PH) و زیستی )آنزیم ها یا گیرنده ها( تقسیم می شوند. گاهی اوقات تغییرات اندک در محیط کافی هستند تا تغییرات بزرگی را در ویژگی‌های پلیمرها به وجود آورند. پلیمرهای هوشمندی که در صنعت پزشکی کاربرد فراوانی دارند شامل پلیمر های حساس به دما ، حساس به نور، حساس به PH است.

پلیمر های حساس به دما :

پلیمرهای حساس به دما پلیمرهایی هستند که با تغییرات دما در خواص فیزیکی آن ها تغییرات جدی و ناپیوسته ای به وجود می آید . این پلیمر ها دارای یک دمای بحرانی هستند که با عبور از این دما تغییر فاز می دهند. این پلیمر ها دارای دو دمای بحرانی پایینی ( LCST ) و دمای بحرانی بالایی ( UCST ) هستند که در دمای زیر LCST یه صورت تک فازی است و در دماهای بالاتر از آن به صورت دو فازی دیده می شوند . از پلیمرهای LCST  می توان به پلی آکریل آمید، پلی وینیل آمید و پلی (الیگو اتیلن گلیکول متاکریلات) اشاره کرد.

تغییر ساختار پلیمر هوشمند با تغییر دما
تغییر ساختار پلیمر هوشمند با تغییر دما

پلیمرهای حساس به نور :

پلیمرهای حساس به نور دچار تغییرات برگشت پذیر یا برگشت ناپذیر در ساختار، قطبیت و بار در اثر پاسخ به یک محرک نوری می شوند. این پلیمرها به  دلیل سادگی کنترل و در دسترس بودن نور بسیار مورد توجه هستند. این پلیمرها کاربردهای گسترده ای در سیستم های ذخیره کننده اطلاعات، فرایند عکس برداری و اتصال دهنده های نوری دارد.

پلیمرهای حساس به PH :

 نانوکپسول های حساس به pH با هسته آبگریز یا آبدوست از طریق پلیمریزاسیون در یک امولسیون سنتز می شوند. این پلیمرها پلی الکترولیت هایی هستند که در ساختارشان گروه های اسیدی یا بازی ضعیفی دارند که پروتون ها را در پاسخ به تغییرات محیط، آزاد می کنند یا می گیرند. با یونیزه شدن گروه های اسیدی و بازی ، حجم هیدرودینامیکی افزایش می یابد که علت آن دافعه الکترواستاتیک است .

چند پلیمر پلی بازی
چند پلیمر پلی بازی
پلیمر پلی اسیدی
چند نمونه پلیمر پلی اسیدی


دیدگاهتان را بنویسید