جستجو در تالارهای گفتگو

بعد از آمدن نسل سوم چاپگرها که طول، عرض و ارتفاع را می‌سنجید، نوبت به نسل چهارم آن‌ها رسیده که علاوه بر این سه عامل فاکتور زمان را هم دخیل می‌کنند. منظور از زمان، زمان چاپ شدن محصول نیست، درواقع بعد زمان در چنین تکنولوژی یعنی که این دستگاه قادر است شکل خود را در زمان مورد نظر طراحی شده تغییر دهد. یک گروه پژوهشی آمریکایی توانسته با الیاف پلیمر حافظه‌دار محصولی را به شکل ماده‌ای مرکب و به صورت چهار بعدی چاپ کنند. با کنترل دقیق نحوه‌ی قرارگیری الیاف در ساختار، این گروه توانست تا محصول مورد نظر را به نحوی بسازد که بتواند بسته به نوع عامل محرک که می‌توانست حرارت، فشار یا حتی آب باشد، شکل خود را در زمان مورد نظر تغییر دهد. البته محققان موسسه فناوری ماساچوست سال گذشته از اولین چاپگر چهاربعدی جهان رونمایی کرده بودند. این محققان توانستند یک شیوه چاپ چهاربعدی اجسام قابل برنامه ریزی را به وجود بیاورند که خود مونتاژ هستند. این چاپگر چهاربعدی به جای چاپ یک جسم کامل، یک رشته از چندین ماده را ایجاد کرده که با قرار دادن آن در آب قابل تا شدن و تبدیل به شکل‌های مختلف است. این برنامه که با خواص مختلف در سطح ذرات در درون هندسه سه بعدی مهندسی شده، به خود مونتاژهای شبیه سازی شده و بهینه سازی محدودیت های طراحی منجر خواهد شد. دانشمندان تاکنون تنها توانسته اند یک مکعب و همچنین حروف mit را از این طریق بسازند، اما به گفته سازندگان، این شیوه خود مونتاژ از کاربرد زیادی برای معماری و دیگر حوزه‌ها برخوردار است. این فناوری فقط در پروژه‌های با مقیاس کوچک کاربرد نداشته و در آینده می توان از آن برای ساخت پروژه های معماری بزرگ مانند آسمان خراش‌ها، ساختمان یا حتی سکونتگاه‌های ماه بهره برد. منبع: پینا

مواد هوشمند در آينده­ايي نچندان دور بازار خوبي را به خود اختصاص خواهند داد و با توجه به خواص خوبي كه از خود نشان مي­دهند، كاربردهاي زيادي در آينده پيدا خواهند كرد. مطلب زير كه به معرفي پليمرهاي هوشمند پرداخته است، توسط دكتر هاشمي مديرعامل شركت گسترش مواد پيشرفته (وابسته به سازمان گسترش و نوسازي صنايع ايران) به شبكه ارسال گرديده است: هوشمندي در مواد، خاصيتي است كه مختص به گروه خاصي نبوده و در اغلب گروه­هاي مواد ديده مي­شود. پليمرها نيز از اين قضيه مستنثنا نيستند و در برابر محرك­هاي مختلف مثل دما، ميدان­هاي الكتريكي و ميدانهاي مغناطيسي، عكس‌العمل­هاي متفاوتي از خود نشان مي‌دهند. اين پليمرها به گروه‌هاي مختلفي تقسيم ‌مي‌شوند و داراي خواص و كاربردهاي متفاوتي مي‌باشند. در ذيل به معرفي، تقسيم‌بندي، كاربردها و بازار اين مواد به طور مختصر اشاره شده است: 1) پليمرهاي فعال الكتريكي (EAP) مكانيزم هوشمندي در اين مواد، عكس‌العمل‌ در برابر تحريكات الكتريكي خارجي است. اين عكس‌العمل، تغيير در ابعاد و هندسه ماده را شامل مي شود. اين پليمرها كه در سال 1990 شناخته شده­اند، كاربردهاي زيادي در پزشكي، صنعت و مهندسي عمران دارند. اين پليمرها به دو دسته عمده تقسيم مي‌شوند: الف)پليمرهاي فعال الكتريكي الكترونيكي كه به منظور حفظ تغيير مكان ايجاد شده در اثر اعمال ولتاژ DC مورد استفاده قرار مي‌گيرند و كاربردهاي زيادي در رباتها دارند. اين دسته خود از جنبه كاربردي به دو گروه تقسيم مي‌شود كه عبارتند از: گروهي كه در حسگري خود از رسانايي و هدايت الكتريكي بهره مي‌برند و گروهي كه از فعاليت الكتريكي خود در اثر تحريك خارجي به عنوان محرك استفاده مي‌كنند. كاربردهاي اين پليمرها در صنايع مختلفي است كه مي‌توان از جمله آنها مواد الكترواستاتيك در لباسهاي ضد الكتريسيته، چسب‌هاي رسانا، حفاظ‌هاي الكتريكي و مغناطيسي، تخته‌هاي مدار چاپي الكترونيكي، رشته‌هاي اعصاب مصنوعي، سازه‌هاي هواپيما و پيزوسراميك­ها را نام برد. ب)پليمرهايفعالالكتريكييوني هستند كه در غشاهاي مبادله­گر يوني، محرك‌هاي الكترومكانيكي، سنسورهاي حرارتي- شيميايي، الكتروليت­هاي جامد، باطري‌هاي قابل شارژ و سيستم‌هاي رهايش دارو در پزشكي كاربرد دارند. پليمرهاي فعال الكتريكي به عنوان دي­الكتريك نيز مورد استفاده قرار مي‌گيرند. به عنوان نمونه پليمرهاي كه داراي سفتي (Stiffness) و ثابت دي­الكتريك بالا مي‌باشند، در محرك­هاي(Actuator) با كرنش بالا مورد استفاده قرار مي‌گيرند كه به طور نمونه در پيزوالكتريك­ها كاربرد دارند. قابل ذكر است كه الاستومرهاي بلور مايع، الاستومرهاي الكتروويسكوالاستيك، پليمرهاي فروالكتريك، نانولوله‌هاي كربن و پليمرهاي رسانا كه بعنوان شناساگرهاي گازهاي سمي (حسگرهاي يوني) در پالايشگاهها و صنايع نظامي كاربرد دارند، نيز در اين گروه قرار مي‌گيرند. 2) سيالات مغناطيسي و رئولوژيكي (MRF) در اين نوع از پليمرهاي هوشمند، با تغيير ميدان مغناطيسي، ويسكوزيتة آنها تغيير مي‌كند و عملكرد آنها مشابه سيالات الكتريكي رئولوژيكي مي‌باشد. 3) سيالات الكتريكي رئولوژيكي (ERF) اين سيالات اساس پليمري دارند و در برابر ميدان الكتريكي از خود تغيير ويسكوزيته نشان مي‌دهند كه مي­توان با اين تغيير ابعاد را تحت تاثير قرار داد. به طور مثال اين مواد در كمك فنرهاي خودرو در خودروهاي جديد كاربرد دارند و با تغيير جريان مي‌توان ارتفاع خودرو را تنظيم نمود. اين نوع پليمرها در راه‌سازي، پل‌سازي و صنعت ساختمان نيز استفاده مي‌شود و امروزه در تكيه‌گاه خيلي از پل‌ها خصوصاً پل‌هاي معلق از اين مواد استفاه مي‌شود. سيالات ERF داراي سه نوع مثبت، منفي و مواد نوري الكتريكي هستند. اگر با اعمال ميدان الكتريكي، ويسكوزيته افزايش يابد ERF مثبت است، اگر با افزايش ميدان الكتريكي ويسكوزيته كاهش يابد ERF منفي است و اگر با تاباندن اشعه ماوراء بنفش ويسكوزيته تغيير كند ERF از نوع نوري و الكتريكي مي‌باشد. 4) ژل‌هاي پليمري هوشمند با تغيير در زنجيره پليمرها مي‌توان ژل­ها را ساخت كه اين كار با تعويض بعضي از مونومرهاي زنجيره با مواد شيميايي صورت مي‌گيرد. تفاوت اصلي ژل­ها با پليمرها سازگاري شيميايي و ترموديناميكي آنها با حلال‌ها مي‌باشد و نيز خاصيت رطوبت‌گيري كه در آنها وجود دارد. ژل­ها براساس ويژگي‌هايي نظير طبيعت گروه‌هاي تشكيل­دهنده، خواص مكانيكي، ويژگي‌هاي ساختاري و شكل شبكه تقسيم‌بندي مي‌شوند و در برا بر محرك‌هاي مختلف فيزيكي و شيميايي نظير دما، ميدان الكتريكي و مغناطيسي، نور، فشار و PH، از خود عكس‌العمل‌ نشان مي‌دهند و در صنايع دفاعي، زيستي، داروسازي و غيره مورد استفاده قرار مي‌گيرند. 5) پليمرهاي با حافظه شكلي مشابه آلياژهاي حافظه‌دار هستند به اين ترتيب كه در اثر تغييرات دمايي از خود تغييرات ابعادي نشان مي‌دهند كه علت آن تغيير در مورفولوژي زنجيره‌ها است. اين پليمرها در مواردي مثل جيگ و فيكسچرهاي ماشينكاري كاربرد دارند. بررسي بازار پليمرهاي هوشمند هنوز خيلي تجاري نشده‌اند، بنابراين بازار خيلي بزرگي را به خود اختصاص نمي‌دهند. البته 5 تا 15 سال آينده اين بازار رشد بسيار خوبي خواهد داشت زيرا كاربردهاي آينده اين مواد كه در حوزه‌هاي مختلفي چون پزشكي، كامپيوتر، خودرو، تلويزيون، پول الكترونيكي، كنترل­كننده‌هاي بهداشتي، هوافضا، بيوتكنولوژي، صنايع نظامي، الكترونيك و فناوري نانو خواهد بود، نويددهنده بازار بزرگي براي اين مواد است. در بين سال­هاي 2010-1992 بر اساس پيش­بيني­هاي انجام شده، در برخي از كاربردهاي اصلي اين مواد مثل غلافها و پوششهاي سيم و كابل، باطري‌هاي ذخيره انرژي با ظرفيت بالا و سپرهاي تجهيزات الكترونيك كه در فضاپيماها و محافظ‌هاي الكترونيك كاربرد دارند، روند مصرف رو به افزايش است و بازار خوبي را به خود اختصاص خواهند داد. مثال­هاي زير به صحت اين ادعاها اشاره دارد: از سال 2000-1992 مصرف اين مواد رو به افزايش بوده بطوري كه مصرف پليمرهاي هادي استفاده در باطري‌ها در سال 2000 معادل 500 هزار پوند بالغ بر 50 ميليون دلار بوده است. بازار سپرهاي الكترونيك در سال 1988، 116 ميليون دلار و در سال 1993، 165 ميليون دلار بوده است و امروزه پوشش­هاي هادي و صفحات پليمري 75 درصد بازار مواد مشابه را به خود اختصاص داده­اند. هزينه پوشش­هاي پلاستيكي نسبت به ساير مواد پايين‌تر است و 1.25 تا 2.5 دلار به ازاي هر فوت مربع ذكر شده است. البته عمده بازار مواد هوشمند پليمري در كشورهاي پيشرفته است و بايد اين بازار را به كشورهاي در حال توسعه گسترش داد و اين نياز را براي اين كشورها به وجود آورد. پيش‌بيني انجام­شده در مورد بازار اين مواد تا سال 2010 بالغ بر 457 ميليون دلار خواهد بود.

نخ های بخیه جراحی ٬ نخ های تک و یا چند فیلامنتی استریل می باشد که نقش در کنار هم نگه داشتن بافت های مجروح را تا زمان بهبودی انها به عهده دارند .این نخ ها معمولا در سوزن برلی بخیه زدن بریدگی و یا برش های جراحی مورد استفاده قرار می گیرند و یا اینکه به عنوان شریان بند (لگاتور) بدون استفاده از سوزن برای گره زدن انتهای رگ ها و یا مجرا های دیگر جهت جلوگیری از خونریزی و یا نشت مایعات دیگر مورد استفاده قرار می گیرند . نخ های بخیه جراحی ممکن است دارای پوششی از چربی-فلوئورو کربنها و سیلیکن ها باشند . این پوش ها برای کاهش خاصیت مویینه و بهبود خواص دیگر انجام میشود . نخ های چند فیلامنتی ممکن است به صورت صاف یا بافته شده (قیطان)مورد استفاده قرار بگیرد .نوع قیطانی از نظر کارکرد راحت تر بوده و گره پایدارتی دارد نخ های بخیه صاف در مقابل از نظر عبور از بافت راحت تر عمل کرده و همچنین راحت از بافت بیرون کشیده می شوند . این نوع نخ ٬کشش بافت با خود را ندارد نخ های بخیه به 2 گروه تقسیم میشوند . 1.نخهای بخیه قابل جذب در نوع قابل جذب اجزا میتواند از هم متلاشی گردد و این از بین رفتن در بافت بدن صورت می گیرد و معمولا بعد از دو تا شش ماه ناپدید می گردد. 2.نخ های بخیه غیر قابل جذب نوع غیر قابل جذب در مقابل تخریب بیولوژیکی مقاوم بوده و به عنوان یک جسم خارجی در محل باقی میماند تا انکه از محل دور گردیده و یا انکه توسط بافت به بیرون فرستاد ه میشود . برای تولید نخ بخیه ممکن است از الیاف فلزی٬ الیاف طبیعی (کتان٬ابریشم ،پنبه ) کولاژن و یا روده حیوانات همچنین الیاف مصنوعی استفاده نمود. در این بین نخهای بخیه فلزی قویترین و انواع طبیعی ضعیف ترین میباشند.

طراحي و ساخت محرك بر پايه پليمر هوشمند با حافظه شكلي محرکها، ابزار قابل کنترل مولد کار هستند که ورودي در آنها تحريک گرمايي، الکتريکي يا مغناطيسي و خروجي آنها کرنش يا کار مکانيکي است. با توجه به توسعه کاربرد محرکها، به تازگي از پليمرهاي هوشمند براي ساخت محرکها استفاده مي شود. پليمرهاي هوشمند دسته اي از مواد خالص يا مرکب با هوشمندي ذاتي همراه با قابليتهاي خود تطبيقي در مقابل تحريک خارجي هستند. پليمرهاي با حافظه شکلي نيز که نوعي از مواد هوشمند هستند، در اثر تحريک بيروني قابليت بازيابي شکل اوليه و دايمي خود را دارند. در اين پژوهش، محرکي از پلي اتيلن شبکه اي شده با حافظه شکلي ساخته شده است و اثر عوامل مختلفي نظير درصد عامل شبکه اي کننده، دماي تغيير شکل، مقدار کشش، سرعت کشش، نحوه سرمايش و سرعت گرمايش روي مقدار بازيابي شکلي نهايي، سرعت بازيابي و رفتار خطي محرک در محدوده بين 10 تا 90 درصد از بازيابي نهايي بررسي شده است. با استفاده از نتايج به دست آمده مي توان رفتار محرکهاي ساخته شده از پلي اتيلن شبکه اي را در اين محدوده کنترل کرد. دانلود مقاله منبع : پایگاه اطلاعات علمی