نانوالیاف کامپوزیتی تنظیم کننده گرمایی از پلی اتیلن گلیکول، پلی (وینیل الکل) و نانوذرات تیتانیم دی اکسید

امروزه کاربرد روش های نوین برای تهیه انرژی پاک و تجدیدپذیر مانند انرژی گرمایی بیشتر احساس می شود. استفاده از مواد تغییر فاز (PCMs) از مهم ترین روش های ذخیره سازی انرژی گرمایی است که به عنوان مواد پاک و تجدیدپذیر در الیاف تنظیم کننده گرمایی برای منسوجات هوشمند به کار گرفته می شوند. پلی اتیلن گلیکول (PEG) ماده تغییر فازجامد-مایع با ویژگی های مناسب است که به کپسولی کردن نیاز دارد. الکتروریسی تک فازی ترکیبی شامل پلیمر ماتریس و PCM روشی برای کپسولی کردن است. از طرفی، افزودن اکسید فلزی می تواند به افزایش رسانندگی گرمایی مواد تغییر فاز منجر شود. این پژوهش با هدف تولید نانوالیاف تنظیم کننده گرمایی از پلیمرهای پلی(وینیل الکل) (PVA) و PEG و نانوذرات تیتانیم دی اکسید (TiO2) انجام شده است.

در این پژوهش، نانوذرات TiO2 به محلول ترکیبی بهینه شامل PVA و PEG افزوده و محلول حاصل با روش تک فازی الکتروریسی شد و سپس عملکرد تنظیم کنندگی گرمایی آن بررسی شد. برای دستیابی به این هدف، آزمون های DSC ،DTG  FTIR و XRD به کار گرفته شد و از نانوالیاف تصاویر FE-SEM،EDS و نگاشت عنصری تهیه شد.

براساس نتایج آزمون DSC آنتالپی های ذوب و تبلور نانوالیاف تولیدشده بیشتر از پودر خالص PEG به دست آمد. همچنین طبق تصاویر FE-SEM ،EDS و نگاشت عنصری وجود نانوذرات TiO2 در نانوالیاف تایید شد. براساس آزمون DTG وجود نانوذرات TiO2 و PVA موجب افزایش دمای تخریب PEG در نانوالیاف در مقایسه با پودر PEG شد. طیف FTIR وجود پلیمرها و نانوذرات TiO2 را نشان داد. الگوی XRD نشانگر ساختار بلوری نانوالیاف بود. بنابر نتایج، نانوالیاف تهیه شده می توانند به عنوان ماده تنظیم کننده گرمایی شکل پایدار در کاربردهای مختلف استفاده شوند.