نشریه مطالعات در دنیای رنگ
سال دوم شماره 2 (پیاپی 5، تابستان 1391)

در سال های اخیر مطالعه بر روی پوشش های حاوی ذرات نانو به شدت گسترش یافته است. استفاده از ذرات نانو در پوشش های آلی موجب بهبود خواص الکتریکی و مکانیکی آن می شود. یکی از بهترین گزینه ها برای بهبود خواص پوشش های آلی استفاده از نانولوله های کربنی با خواص منحصر به فرد است. رسانایی گرمایی و الکتریکی، مقاومت خوب و نسبت طول به قطر بسیار بالای این ماده باعث بهبود خواص پوشش های آلی می شود. از زمان کشف نانو لوله های کربنی، این ماده بدلیل خواص منحصر به فرد در بیش از 30 زمینه پلیمری از جمله اپوکسی، پلی یورتان، پلی متیل متاکریلات و غیره استفاده شده و اثر آن در بهبود خواص این پوشش ها مورد مطالعه قرار گرفته است که در این مقاله به آن پرداخته شده است.

در سال های اخیر، تولید نقاط کوانتومی به دلیل خواص ویژه نوری، شیمیایی و الکتریکی بسیار مورد توجه قرار گرفته است. روش های سنتز این نانو ذرات در دو دسته: روش آلی- فلزی و روش آبی قرار می گیرند. از آن جایی که نقاط کوانتومی حاصل از روش آبی، حلالیت بالایی در محیط آبی دارند اغلب برای کاربردهای پزشکی از آنها استفاده می گردد. این نانوذرات نیمه رسانا با توجه به خواص منحصر بفردشان در زمینه های گوناگونی از قبیل سلول های خورشیدی، LED، حسگرهای نوری و غیره کاربرد دارند. در حال حاضر بیشترین کاربرد آنها به عنوان حسگرهای زیستی در پزشکی و در تصویربرداری سلولی می باشد. تمرکز اصلی در بحث حاضر، بیشتر بر روی معرفی نقاط کوانتومی، نحوه ساخت و کاربردهای آنها خواهد بود.

در پی گسترش روزافزون استفاده از منسوجات سلولزی در زندگی بشری، نیاز به رنگرزی مناسب در این دسته از منسوجات در صنعت نساجی نیز، گسترش چشم گیری در جهان پیدا کرده است. رنگزاهای راکتیو، به دلیل خصوصیات مناسبی که در رنگرزی ایجاد می کنند، در سال های اخیر به مقدار زیادی در رنگرزی کالاهای سلولزی به کار گرفته شده اند. اما استفاده فراوان از این دسته از رنگزاها، مشکلاتی نیز به همراه داشته است. عمده این مشکلات بر اثر تاثیرات مخرب پساب حاصل از رنگرزی بر محیط زیست انسان ها حادث می شود که ناشی از استفاده الکترولیت و قلیا در فرآیند رنگرزی با آنها است. به موجب این مشکلات، سعی شد تا با اصلاح سطحی ساختار سلولز در غالب یک سری آماده سازی های اولیه پیش از رنگرزی، نیاز به حضور نمک و قلیا را در حمام رنگرزی به صفر برسانند.

در سال های اخیر، مواد نوری Up-conversion توجه بسیار زیادی را در زمینه های مختلف نظیر شناساگرهای پزشکی، سلول های خورشیدی، حسگرهای حرارتی و شیمیایی و غیره به خود جلب کرده اند. این مواد قابلیت جذب پرتوهای کم انرژی و در نهایت گسیل پرتویی با انرژی بالاتر از طریق فرآیند نوری غیر خطی دارند. سازوکار های فرآیند Up-conversion شامل سه نوع اصلی جذب از حالت تهییج یافته (ESA)، انتقال انرژی نورتابی تبدیل به بالا (ETU) و بهمن فوتونی (PA) می باشند. از رایج ترین نوع میزبان ها می توان به خانواده های فلوئوریدی و اکسیدی اشاره نمود. همچنین یون های Er3+، Tm3+، Ho3+ به عنوان بهترین مراکز فعال کننده و یون های Yb3+ نیز به عنوان بهترین مراکز حساس کننده بیان شده اند. در ادامه روش های ساخت و اصلاح سطحی این نانوذرات توضیح داده می شود. تمرکز اصلی در مقاله حاضر، بیشتر بر روی تئوری این مواد که شامل سازوکار و ساختار بوده و در نهایت کاربردهای فسفرهای نورتابی تبدیل به بالا بعنوان نسل جدیدی از مواد نوری پیشرفته به ویژه برای استفاده در زمینه های پزشکی بیان خواهد شد.

ورود فناوری چاپگرهای جوهرافشان در صنعت سرامیک قدمت کمی دارد ولی با این وجود استفاده از این چاپگرهای دیجیتال، روند رو به رشد بسیار سریعی را طی کرده اند و روز به روز در حال پیشرفت و تکامل می باشند. این چاپگرها به طور گسترده ای برای تزئین سطوح سرامیکی، کاشی ها و ظروف غذاخوری مورد استفاده قرار می گیرند. چاپگرهای سیلک اسکرین در گذشته تنها دستگاه مناسب برای تزئین این سطوح محسوب می شدند اما با ورود چاپگرهای جوهرافشان و پیشرفت های کنونی، این چاپگرها در حال جایگزینی چاپگرهای سیلک اسکرین در این صنعت می باشند. این چاپگرها نیز با توجه به نحوه خروج قطرات مرکب از نازل به دو دسته کلی جوهرافشان های پیوسته و جوهرافشان های قطره در صورت نیاز تقسیم بندی می شوند. مهم ترین موضوع در چاپگر های جوهرافشان تهیه مرکب مناسب می باشد، که با توجه به ساختارشان در تهیه مرکب دارای محدودیت هایی از قبیل اندازه رنگدانه ها، پراکنش ذرات و پایداری مناسب مرکب می باشند. با استفاده از نانومرکب های سرامیکی در این چاپگرها می توان گفت بسیاری از این مشکلات در حال حل شدن می باشد و نانومرکب های مناسب صنعت تهیه شده است. در این مقاله به بررسی پرکاربردترین روش های تهیه نانومرکب های سرامیکی چاپگرهای جوهرافشان که شامل هم رسوبی، میکروامولسیون و سل-ژل هستند، پرداخته شده است.

پلیمرهای قالب مولکولی از موضوعات تحقیقاتی مهم دهه اخیر محسوب می شوند. این مواد به گونه ای ساخته می شوند که با توجه به ویژگی های مولکولی مواد، به شکل قالب آن ها درآمده و فقط ماده مورد نظر را جذب می کنند. ویژگی های استثنائی این مواد، آن ها را برای استفاده در زمینه های مختلفی از جمله جداسازی مناسب ساخته است. در این مقاله نگاهی اجمالی به این پلیمرها، روش ساخت و کاربردهای آن ها در جداسازی و حذف مواد رنگزا داریم.