کد : ١۶۶٣٠
تاریخ انتشار : ١٣٩٧/٠٧/١٨
بازدید : ٣٩

بهبود خواص مکانیکی ژل های پلیمری از طریق طراحی مولکولی


ژل پلیمری که با استفاده ازاتصالات عرضی poly rotaxane (PR) با وزن مولکولی مختلف، اما همان تعداد نقاط اتصالات عرضی در واحد حجم ژل، تقریبا همان مدول یانگ را دارد. در مقابل، قدرت گسترش ترک و شکستن ژل های پلیمری با افزایش وزن مولکولی پیوند های عرضی PR افزایش می یابد.


بهبود خواص مکانیکی ژل های پلیمری از طریق طراحی مولکولی
تیم تحقیقاتی روش جدیدی را برای تقویت ژل های پلیمری با تغییر طول پلیمری "زنجیر" در هر مولکولی" گوی "توسعه می دهد.
ژل پلیمری شامل یک شبکه پلیمری متقاطع سه بعدی متورم با مولکول های مایع است. با این حال، بیشتر ژل های پلیمری معمولی شکننده هستند، زیرا تمرکز استرس به راحتی در ساختار شبکه پلیمری متقاطع آنها رخ می دهد. خواص مکانیکی ژل های پلیمری باید به منظور تسهیل کاربرد آنها به عنوان مثال، غربال مولکولی و مواد سوپر جاذب مورد استفاده قرار گیرد.

یک تیم تحقیق بین المللی از دانشگاه ناگویا و دانشگاه توکیو اکنون راهی برای افزایش مقاومت شکستگی ژل های پلیمری با استفاده از طراحی بر پایه مولکولی "گوی" و زنجیره های پلیمری پیدا کرده است. دانه های مولکولی حلقه های cyclodextrin را اصلاح کرده اند که بر روی نخ های پلی اتیلن گلیکول (PEG) ریخته می شوند. حلقه های cyclodextrin حاوی گروه هایی هستند که به ساختارهای رشته متصل می شوند تا یک شبکه پلیمر سه بعدی ایجاد کنند که می تواند به عنوان ژل پلیمری استفاده شود. یافته ها اخیرا در ChemComm منتشر شده است.

Yukikazu Takeoka می افزاید: "ما بررسی اثر وزن مولکولی PEG در حلقه cyclodextrin بر مقاومت به کشیدگی و پارگی ژل های حاصل شده را بررسی کردیم."

محققان دریافتند که ژل های پلیمری آنها مقاوم در برابر شکستگی هستند زیرا دانه های cyclodextrin می توانند در طول زنجیره های پلی اتیلن در هنگام استفاده از نیرو، از تمرکز استرس جلوگیری کنند. مقدار این اثر با وزن مولکولی PEG در حلقه cyclodextrin افزایش می یابد و ژل ها با فشار بیشتر و قدرت شکست می شود. به عبارت دیگر، توانایی دانه های cyclodextrin در طول امتداد پلیمرها با افزایش طول بین نخ ها افزایش می یابد.

Kana Ohmori، نویسنده اصلی، توضیح می دهد: "توانایی بهبود مقاومت شکستن ژل های پلیمر با افزایش وزن مولکولی واحدهای پلیمری برای هر حلثه کراسلینک حلقه cyclodextrin یک راه حل مناسب برای غلبه بر مشکل شکنندگی ژل های معمولی پلیمری است."

این روش برای بهبود استحکام کشش و شکستگی با استفاده از دانه های مولکولی متقاطع متحرک رشته ای بر روی زنجیره های پلیمری باید اجازه دهد که ژل های پلیمر با خواص مکانیکی مورد نظر ساخته شوند.
 
 Source:Material provided by Nagoya univercity. Note: Content may be edited for style and length.
 
Journal Reference:
  1. Kana Ohmori, Imran Abu Bin, Takahiro Seki, Chang Liu, Koichi Mayumi, Kohzo Ito, Yukikazu Takeoka. Molecular weight dependency of polyrotaxane-cross-linked polymer gel extensibility. Chem. Commun., 2016; 52 (95): 13757 DOI: 10.1039/c6cc07641f
 
برچسب: cross link, gel , polymer, chemistry , PEG, ژل,

فرم ارسال نظر

ارسال نظر

نام:
 
آدرس ایمیل:
پیام:
 
    
عبارت امنیتی:
 

نظرات

موردی یافت نشد !