اثر نانوذرات گرافن اکسید بر خواص فیزیکی و مکانیکی فیلم های بر پایه کیتوسان، ژلاتین و پلی وینیل الکل

گرافن اکسید به عنوان یکی از نانوذرات مهم با داشتن مشخصات بی نظیر و قابلیت بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی انواع زیست پلیمرها در دهه اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است. بنابراین، در پژوهش حاضر از گرافن اکسید برای اصلاح فیلم های پلیمری بر پایه کیتوسان-ژلاتین-پلی وینیل الکل استفاده شده است.

فیلم های پلیمری با ترکیب درصدهای مختلف با روش ریخته گری تهیه شدند. گرافن اکسید به مقدارهای 0، 0.2، 0.4 و %0.8 وزنی به محلول ها اضافه شد. فیلم های تهیه شده با آزمون های کشش، سنجش تورم، سرعت عبورپذیری بخار آب، ضدباکتری و میکروسکوپی الکترونی پویشی بررسی شدند.

نتایج آزمون کشش نشان داد، گرافن اکسید موجب بهبود مدول و استحکام کششی شد. اما، ازدیاد طول تا پارگی نمونه ها کاهش یافت. همچنین، افزایش مقدار پلی وینیل الکل موجب کاهش خواص مکانیکی فیلم ها شد. نتایج آزمون تورم در سه محیط مختلف (خنثی، اسیدی و بازی) نشان داد، پلی وینیل الکل موجب کاهش تورم شد و با افزایش بیشتر گرافن اکسید نیز تورم فیلم ها به طور شایان توجهی کاهش یافت. نتایج آزمون سرعت عبورپذیری بخار آب نشان داد، با تغییر ترکیب درصد فیلم کامپوزیت تغییر شایان توجهی در سرعت عبورپذیری بخار آب فیلم ها دیده نشد. اما، استفاده از گرافن اکسید موجب کاهش سرعت عبورپذیری بخار آب در نمونه ها شد. نتایج آزمون ضدباکتری نشان داد، افزودن پلی وینیل الکل به تغییر محسوسی در قطر هاله عدم رشد منجر نشد، در حالی که با افزودن گرافن اکسید  قطر هاله عدم رشد ابتدا افزایش یافت که حاکی از خاصیت موثر ضدباکتری نانوذرات گرافن اکسید است. نتایج میکروسکوپی الکترونی پویشی توزیع یکنواخت نانوذرات گرافن اکسید در فیلم های پلیمری را در درصدهای کم به دلیل سازگاری گرافن اکسید با ماتریس پلیمری نشان داد.