فهرست مطالب

مواد پیشرفته و پوشش های نوین - سال پنجم شماره 20 (بهار 1396)
  • سال پنجم شماره 20 (بهار 1396)
  • تاریخ انتشار: 1396/11/25
  • تعداد عناوین: 7
|
  • سعید صابرسمندری صفحه 1407
    در این پژوهش ذرات پودری هیدروکسی آپاتیت بر روی زیرلایه آلیاژ تیتانیوم پوشش داده شد. روش پلاسما اسپری به علت ایجاد پوشش با خواص مکانیکی مناسب، کاربرد آسان و هزینه پایین تر، روش تجاری پوشش دهی هیدروکسی آپاتیت بر روی زیرلایه فلزی کاشتنی است. مشکل پوشش هیدروکسی آپاتیت تهیه شده به روش پلاسما اسپری، تجزیه هیدروکسی آپاتیت، تشکیل سایر فازهای کلسیم فسفاتی، چسبندگی ضعیف به زیر لایه و ایجاد میکرو ترک در پوشش به علت تنش های پسماند ناشی از دمای بالای فرایند است. به منظور بهبود خواص هیدروکسی آپاتیت، آلیاژ تیتانیوم پیش گرم شده و سپس پوشش هیدروکسی آپاتیت بر روی آن اعمال شد. نتایج نشان داد با پیش گرم کردن زیرلایه تنش های پسماند در فصل مشترک کاهش یافت و چسبندگی نیز بهبود یافت.
    کلیدواژگان: هیدروکسی آپاتیت، آلیاژ تیتانیوم پوشش دهی پلاسما اسپری، پیش گرم کردن زیر لایه، عملیات حرارتی
  • شیما موسی خانی، علی اصغر صباغ الوانی، راحله محمدپور، سیمو، پکا هانلا صفحه 1415
    در این مقاله نانوکریستال های کالکوستیبایت ( CuSbS2 ) به روش تزریق داغ سنتز شدند. در این تحقیق اثر نوع پیش ساز سولفوری بر ساختار کریستالی و ریزساختار ذرات تهایی مورد بررسی قرار گرفت. دو نوع پیش ساز پودر سولفور (S) و تیواوریا (Tu) استفاده شدند و ذرات حاصل با استفاده از آزمون های پراش اشعه ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، اسپکتروسکوپی ماورا بنفش-مریی و محاسبه شکاف انرژی مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که ذرات CuSbS2 با استفاده از پیش ساز S دارای خلوص بالا و ریزساختار یکنواخت است. همچنین اندازه شکاف انرژی برای این پودر حدود 49/1 و 42/1 الکترون-ولت به ترتیب برای مقدار مستقیم و غیرمستقیم است. اختلاف کم بین دو مقدار مستقیم و غیرمستقیم تایید کرد که این ماده دارای هر دو نوع شکاف انرژی است.
    کلیدواژگان: مس آنتیمونی سولفید، ساختار کریستالی، ریزساختار، شکاف انرژی
  • محمدحسین احمدی ازغندی، مصدق کشاورز، امان الله زارعی احمدی، ابوالفتح پرهامی، نصیر ایروانی صفحه 1421
    سنتز کمپلکس درهم جای نانولوله ی کربنی چند دیواره/ پلی اتیلن گلیکول و بتا سیکلودکسترین (MWCNT/PEG@ β-CD) به عنوان نانو بستر برای بارگذاری و انتقال داروی آسیکلوویر Acyclovir (Acy) توضیح داده شده است. نانو لوله های کربنی عامل دار شده (MWCNT-COOH، MWCNT/PEG و MWCNT/PEG@CD) با استفاده از طیف سنجی FTIR و HNMR، میکروسکوپ الکترونی (SEM) و DSC برای دستیابی به بینش مناسب ساختار، مورفولوژی و ترکیب شیمیایی مشخصه یابی شدند. در این کار، توانایی اتصال دارو به نانوحامل برای Acy به وسیله آزمایش های UV-vis و DSC اثبات شده است. مطالعات رهایش، یک انتقال پیوسته برای Acy بدون اثر ابتدایی شدید نشان داد که تایید کننده یک برهم کنش قوی دارو با سایت های نانوذرات می باشد. درنهایت، اثبات شد که نانوحامل MWCNT/PEG@CDs قادر به اتصال و رهایش پیوسته ی داروی Acy در شرایط فیزیولوژیکی می باشد. در توافق با این یافته ها، هیبرید MWCNT/PEG@CDs به عنوان یک نانولوله ی زیست سازگار و زیست در دسترس برای بارگیری انواع داروها می تواند پیشنهاد گردد.
  • مرآتی، لطیفی، زمانی، قنبری، نادی پور صفحه 1429
    در این تحقیق از فنآوری پلاسما برای بهبود آبدوستی داربست های نانولیفی پلی‏لاکتیک‏گلایکولیک اسید (PLGA) استفاده شد. علاوه بر استفاده از روش اصلاح پلاسما از اصلاح ساختاری نمونه ها نیز جهت بهبود آبدوستی این داربست‏ها استفاده گردید. به این ترتیب داربست های ساده الکتروریسی شده، از نظر میزان آبدوستی، با دو گروه داربست اصلاح شده فوق تحت مقایسه قرار گرفتند. الیاف در داربست های ساده بطور تصادفی و با سرعت پایین جمع کننده در فرایند الکتروریسی تولید شدند و جهت انجام اصلاح ساختاری نمونه ها از سرعت بالای جمع کننده استفاده شد. برای تولید محلول الکتروریسی از کلروفرم و مخلوط کلروفرم/دی‏متیل‏فرم آمید استفاده شد. نتایج نشان داد که زاویه تماس آب نمونه های اصلاح شده، به دو روش ساختاری و پلاسما، کاهش مطلوبی داشته و این نمونه ها آبدوستی بهتری در مقایسه با نمونه های خام و اصلاح نشده از خود نشان دادند. در مقایسه طیف ATR-FTIR نمونه ها مشاهده شد که گروه های C=O و C-O در نمونه های اصلاح شده با پلاسما نسبت به نمونه های خام افزایش یافته است. این امر می تواند دلیل بهبود آبدوستی داربست باشد. همچنین، افزایش یکنواختی و آرایش یافتگی الیاف در نمونه های اصلاح ساختاری شده توسط افزایش سرعت جمع کننده باعث بهبود آبدوستی نانوالیاف شده است.
    کلیدواژگان: آبدوستی نانو الیاف، الکتروریسی، پلاسما، پلی لاکتیک گلایکولیک اسید
  • امین حیدری، سعید طالبی، مصطفی رضایی صفحه 1439
    بررسی دانسیته گره خوردگی زنجیره ها در پلیمرها از روش های متعددی همچون بررسی افزایش مدول در آزمون رئومتری و رزونانس مغناطیسی هسته در حالت جامد(solid state NMR) انجام شده است. در این مطالعه، روش جدیدی برای ارزیابی گره خوردگی ها در پلی اتیلن با وزن مولکولی بالا (UHMWPE) با استفاده از آنالیز دینامیکی مکانیکی حرارتی (DMTA) پیشنهاد شده است. آزمون های DMTA بر روی فیلم ها و نوارهای کشیده ساخته شده از UHMWPE و نانوکامپوزیت های UHMWPE حاوی نانو صفحات گرافن انجام شده است. در این مطالعه رابطه بین دمای انتقال α و گره خوردگی زنجیره ها بررسی شده است. نتایج DMTA تایید می کند که با افزایش محتوای گره خوردگی ها، حرکت زنجیره ها محدود شده و دمای انتقال α به دماهای بالاتر منتقل می شود. همچنین دیده شد که نوارهای کشیده شده پلیمر خالص و نانو کامپوزیت به دلیل تمایل زنجیره های UHMWPE برای بازگشت به حالت کلافی، افزایش مدول را با افزایش دما در DMTA نشان می دهد.
  • مهدی فیض پور، تورج عبادزاده صفحه 1449
    سرامیک نایوبات پتاسیم سدیم که از این پس با نام اختصاری KNN شناخته می شود، یک ترکیب پیزوالکتریک بدون سرب است که به دلیل خواص الکترومکانیکی خوبی که دارد، مورد توجه قرار گرفته است. دمای سنتز حالت جامد پودر KNN عموما در محدوده oC950-750 قرار دارد. در این پژوهش، بررسی شد که آیا می توان دمای کلسیناسیون پودر KNN را همچنان پایین تر آورد یا خیر و اینکه زینترپذیری و خواص سرامیک زینترشده از این پودر دما-پایین تاچه میزان قابل مقایسه با پودر دما-بالا است؟ بر اساس نتیجه آنالیز حرارتی STA از مخلوط پیش ماده های فاز KNN، مشخص شد که محدوده دمای ̊C50±550 برای سنتز دما-پایین پودر KNN می تواند مورد بررسی دقیق تر قرار بگیرد. بررسی های بیشتر با استفاده از تکنیک پراش اشعه X نشان داد که پودرهای دوبار کلسینه شده در دمای ̊C550 فاقد فازهای ثانویه یا مواد اولیه باقی مانده به ویژه Nb2O5 هستند. دانسیته نمونه های دو ساعت زینترشده از پودرهای KNN کلسینه شده در دمای بالا ( ̊C850) و دمای پایین ( ̊C550) برابر 0/94 % دانسیته تئوری اندازه گیری شد. مشخص شد فازهای ثانویه ای که امکان تشکیل آنها در این سیستم وجود دارد، فازهای پلی نایوباتی هستند که به دلیل تبخیر عناصر قلیایی و به ویژه پتاسیم در دماهای بالا در هر دو نوع سرامیک زینترشده از پودرهای دما-بالا و دما-پایین تشکیل می شوند. ضریب بار پیزوالکتریسیته، پلاریزاسیون اشباع و باقی مانده سرامیک زینترشده از پودر سنتزشده در دمای پایین به ترتیب برابر pC/N 97، C/cm2 4/30 و C/cm2 7/24 اندازه گیری شد که قابل مقایسه و حتی در مواردی بالاتر از مقادیر اندازه گیری شده برای سرامیک زینترشده از پودر سنتزشده در دمای بالا (به ترتیب برابر pC/N 99، C/cm2 4/29 و C/cm2 5/23) می باشد. نتایج این پژوهش نشان می دهد که بدون ترس از تحت تاثیر قرار گرفتن خواص نهایی قطعه، امکان کاهش دمای سنتز حالت جامد پودر سرامیک KNN تا دمای ̊C550 وجود دارد.
    کلیدواژگان: نایوبات پتاسیم، سدیم، پیزوالکتریک بدون سرب، سنتز و زینتر حالت جامد، کلسیناسیون
  • ماریه آرخی، مسعود جمشیدی صفحه 1471
    رنگ های فوتوکاتالیستی، ترکیبات پلیمری حاوی نانو کاتالیست هستند که جهت تبدیل آلاینده های خطرناک هوا به ترکیبات کم خطر مورد استفاده قرار می گیرند. در این پژوهش شبه رنگ فوتوکاتالیستی بر پایه رزین آب پایه اکریلیک همراه با نانو تیتانیوم دی اکسید و رنگدانه تیتانیوم دی اکسید تهیه شد. به منظور ارتقاء خواص مکانیکی رنگ، از بایندر معدنی پایه سیلیس (آب شیشه) با مقادیر مختلف در فرمولاسیون شبه رنگ استفاده شد. مقادیر مختلف تیتانیوم دی اکسید در این ترکیب بایندری آلی-معدنی بکار رفت و فرمولاسیون بهینه شبه رنگ فوتوکاتالیستی برای حصول بهترین خواص کششی تعیین شد. پخش ذرات تیتانیوم دی اکسید در محیط آبی و آب شیشه بررسی شد. خواص کششی فیلم تهیه شده از شبه رنگ آلی-معدنی با رنگ آلی مقایسه شد و اثر آب شیشه بر خصوصیات کششی فیلم رنگ بررسی گردید. نتایج بررسی ها نشان داد که حداکثر مقدار 10% آب شیشه می تواند به شبه رنگ اضافه شود تا تشکیل فیلم رنگ آب پایه، دچار مشکل نشود. بررسی خواص نشان می دهد که مصرف 5% آب شیشه بهترین رفتار کششی نمونه های پلیمری را حاصل می کند.
    کلیدواژگان: رنگ فوتوکاتالیستی، نانوکاتالیست، شبه رنگ، آب شیشه، بایندر آلی، معدنی
|
  • S. Saber-Samandari Page 1407
    Titanium alloys due to have excellent mechanical and biological properties can be a good replacement for bone tissues. However, lack of appropriate bonding between bone and titanium implant leads to separation from the bone. Also hydroxyapatite can be the best material for bone replacing due to chemical and structural similarity to mineral part of bone and good biocompatibility. One cannot use them in load-bearing sites such as bone and teeth due to poor mechanical properties. So the best way for producing biomedical implants is taking advantages of good mechanical properties of titanium implants and biological properties of hydroxyapatite. Therefore hydroxyapatite particles will be coated on titanium or its alloy substrates. In this study hydroxyapatite powder particles coated on titanium alloy substrate. Plasma sprays coating method due to its good properties, easy operation and low cost, will be used in commercial hydroxyapatite coating on the substrate implant. The problems of hydroxyapatite coating using this method are: formation of other calcium phosphate phases, poor adhesion of the coating and the substrate¡ formation of micro-cracks in the coating due to residual stresses caused by the high temperature process. To this end, hydroxyapatite has been coated on pre-heated titanium alloy in order to improving hydroxyapatite properties. Results indicate that residual stresses decreases in interface and adhesion improved by pre heating substrate.
    Keywords: Hydroxyapatite, Titanium alloy, Plasma spray coating, Pre-heating substrate, Post Heat-treatment
  • S. Moosakhani, A. A. Sabbagh Alvani, R. Mohammadpour, Simo-Pekka Hannula Page 1415
    In this paper, chalcostibite (CuSbS2) nanocrystals were successfully synthesized via hot injection route. Sulfur precursor source and the effect of it on crystalline structure and morphology have been investigated. Sulfur powder (S) and thiourea (Tu) were used as a sulfur source and particles obtained were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), and UV-Vis-NIR spectroscopy. Results revealed that CuSbS2 particles prepared by S had high purity and shape and size uniformity. Moreover, band gap determination studies indicated that direct and indirect values for the powders were 1.49 eV and 1.42 eV, respectively. Small difference between these values confirmed that this material has both direct and indirect band gaps.
  • M. H. Ahamadi Azghandi, M. Keshavarz, A. Zarei Ahmadi, A. Parhami, N. Iravani Page 1421
    The synthesis of multiwalled carbon nanotubes/poly ethylene glycol and β-cyclodextrin inclusion complex (MWCNT/PEG@ β-CD) as nanoplatform for the loading and delivery of Acyclovir (Acy) drugs is described here. The functionalized multi wall carbon nanotubes (e.g. MWCNT-COOH, MWCNT/ PEG and MWCNT/PEG@CD) have been characterized by FTIR and HNMR spectroscopy, electron microscopy (SEM) and differential scanning calorimetry (DSC) to achieve insights on structure, morphology and chemical composition. In this work, the drug binding abilities of MWCNT/PEG@ β-CD nanocomplex towards the Acyclovir (Acy) were proved by UV–vis and DSC experiments. The release studies showed a sustained delivery of Acy without initial burst effect confirming a strong interaction of drug with the nanoplatform sites. Finally, it was approved that the nanocarrier obtained from MWCNT/ PEG@CD is able to connect and sustained release of Acy in physiology condition. In agreement with these finding, MWCNT/PEG@CDs hybrid can be proposed as a biocompatible and biodegradation nanotube for loading a variety kind of drug.
  • A. A. Merati, M. Latifi, F. Zamani, H. Ghanbari Alanegh, F. Nadipoor Page 1429
    In this study plasma technology was applied on poly-lactic glycolic acid scaffolds to improve their hydrophilicity. The structure of nanofibrous web is modified using a high speed collector is electrospinning process. The general electrospun scaffold was compared with two types of plasma modified and structure modified scaffolds in hydrophilicity view point. Two types of solvents were used for electrospinning solution. The first was pure chloroform and the second was chloroform-dimethyl formaldehyde. We found that the samples that were electrospun with higher collector speed show lower contact angle and consequently higher hydrophilicity. The high speed of collector causes an aligned and regular web formation that improves the hydrophilicity of the electrospun nanofibous scaffold. The results of ATRFTIR spectra showed that the samples modified by plasma shows enhancement in C=O and C-O groups that can be the reason of hydrophilicity enhancement of scaffolds.
    Keywords: Hydrophilicity, Electrospinning, Nanofibrous scaffold, Poly-lactic glycolic acid, Plasma
  • A. Heidari, S. Talebi, M. Rezaei Page 1439
    Several methods such as oscillatory rheometry, by following modulus build up, and solid state nuclear magnetic resonance (NMR) have been introduced to investigate entanglement density of polymers. In this study, we developed a new method to evaluate entanglement density in ultra-high molecular weight polyethylene (UHMWPE) using dynamic mechanical thermal analysis (DMTA). DMTA tests were conducted on films and drawn tapes made from low entangled UHMWPE and UHMWPE nanocomposites
    containing graphene nano-sheets. In this study, the relation between α-transition temperature and entanglement density was investigated. DMTA results confirmed that as the content of entanglements increased, the chain mobility decreased and the α-transition moved to higher temperatures. It was found that the drawn tapes show a modulus increase with temperature in DMTA due to the tendency of the UHMWPE chains to return to its undrawn state.
    Keywords: UHMWPE, chain entanglements, UHMWPE, Graphene nanocomposite, α-transition, DMTA
  • Marieh Arekhi, Masoud Jamshidi Page 1471
    Photocatalytic paints are polymer compounds containing the nanocatalyst that are used to break down dangerous air pollutants to low-risk compounds. In this research, photocatalytic pseudo-paint based on water-based acrylic binder with TiO2 pigment and TiO2 nanoparticles was made. In order to improvement of mechanical properties was used from water glass with different amounts in the formulation. Different amounts of TiO2 were used in this organic-inorganic binder composition and was determined the optimized formulation. Dispersion of TiO2 particles in aqueous suspensions and water glass was investigated. Tensile properties of prepared film from organic-inorganic pseudo-paint were compared with organic pseudo-paint and influence of water glass on tensile properties of pseudo-paint was investigated. The results of investigation showed that up to 10% water glass don’t cause problem in film formation, whereas beyond this, in the film formation cause problem. The results showed that utilization of 5% water glass obtain the best tensile properties.
    Keywords: Photocatalytic paint, nanocatalyst, pseudo-paint, water glass, organic-inorganic binder