پلاستیک‌ها مملو از مواد خاکی کمیاب می‌شوند و دانشمندان دلیل آن را نمی‌دانند!
برخی از گران‌بهاترین مواد روی زمین در بطری‌های آب و سایر پلاستیک‌های یک‌بار مصرف پنهان می‌شوند. چه خبر است؟
Praseodymium. Dysprosium. Neodymium. اینها مواد بسیار گران‌بها و خاکی کمیاب هستند که در داخل هر آیفون و وسایل الکترونیکی مشابه وجود دارد. به دست آوردن آنها نه تنها پرهزینه است، بلکه منجر به مقادیر باورنکردنی تخریب محیط زیست شده است.
با این حال، دانشمندان به تازگی کشف کرده‌اند که مواد خاکی کمیاب را می‌توان عملاً در پلاستیک‌های مصرفی روزمره یافت – از جمله بطری‌های آب، اسباب‌بازی‌های کودکان، ظروف ماست و جعبه‌های لوازم آرایشی. پلاستیک‌های یک‌بار مصرف ما با مقادیر بسیار کمی از محدودترین ثروت‌های زمین پر می‌شود.
Andrew Turner، دانشیار علوم زیست‌محیطی در دانشگاه Plymouth، که این مطالعه را رهبری کرد، می‌گوید: «آنها عناصر مهم و حیاتی برای تکنولوژی مدرن هستند. به علاوه با این حال، ما درمی‌یابیم که آنها به آلاینده تبدیل می‌شوند.»
دانشمندان برای مدتی متوجه شده‌اند که پلاستیک ما می‌تواند حاوی مواد غیر منتظره باشد. به ویژه پلاستیک‌های سیاه بازیافت شده معمولاً با مقادیر مخاطره‌انگیز از برم یا حتی سرب مخلوط می‌شوند. این به این دلیل است که تلویزیون‌ها و سایر دستگاه‌های الکترونیکی که از پلاستیک استفاده می‌کنند، موادی مانند برم را به عنوان بازدارنده شعله اضافه می‌کنند و این پلاستیک می‌تواند به طور کامل ضایعات را به سینی‌های شام مایکروویو به پایان برساند.
اما این تحقیق جدید در حالی که در Science of the Total Environment منتشر می‌شود، در حقیقت کاملاً متفاوت از مطالعات قبلی است. اولین پیشرفت این بود که دانشمندان وجود مواد خاکی کمیاب در پلاستیک در همه جا را کشف کردند. به علاوه در واقع، نسبت مواد خاکی کمیاب در پلاستیک تقریباً برابر با توزیع آنها در پوسته زمین است.
Turner می‌گوید “من فکر می‌کنم جذاب است. . . پلاستیک سیگنال تقریبی زمین‌شناسی را در خود جذب می‌کند. “ما هر چیزی را که استفاده می‌کنیم، آلوده می‌کنیم.”
دوم، این مطالعه پلاستیک‌های بکر را بررسی کرد – پلاستیک هایی که از نفت خالص به جای سایر کالاهای بازیافتی مشتق شده بودند. این بدان معناست که ما نمی‌توانیم وجود مواد خاکی کمیاب قبلی را به وسایل الکترونیکی بازیافتی یا سایر آلاینده‌های مصنوعی ردیابی کنیم. آنها از منبعی ناشناخته می‌آیند.
این تحقیق به چه معناست؟
Turner اذعان می‌کند اما در مورد این که چه این یافته به معنای عملی نشان می‌دهد، «این یکی از آن بخش‌های تحقیقاتی است که به سؤالات بیش‌تر منجر می‌شود نسبت به پاسخ‌ها».
اول از همه باید قبول کنیم که این پدیده جدیدی نیست. تیم Turner خاطرنشان می‌کند که مواد خاکی کمیاب را می توان در زباله‌های پلاستیکی اقیانوس‌ها یافت، که این به آن معناست که این آلودگی ممکن است برای دهه‌ها اتفاق افتاده باشد. پلاستیک‌ها یک ماده شگفت انگیز مدرن هستند که از جنگ جهانی دوم به وجود آمدند و بسیاری از علوم اصلی در پس تولید پلاستیک در طول دوره قرن بیستم بدون تغییر باقی ماندند. Turner می‌گوید: «اگر بخواهم یک حدس حساب شده بزنم، بله، [مواد خاکی کمیاب] احتمالاً از همان اول بدون اینکه ما در مورد آن بدانیم، در پلاستیک بوده‌اند.»
آیا او نگران است که این مواد خاکی کمیاب سمی هستند؟ نه به طور چشم‌گیر، حداقل نه در غلظت‌های فعلی که محققان مشاهده کرده‌اند (مواد خاکی کمیاب می‌توانند در غلظت‌های بالاتر مضر باشند، مانند در صنعت معدن). آیا او معتقد است که پلاستیک‌ها را می‌توان با مواد خاکی کمیاب که استخراج می‌شوند تا در صنایع الکترونیک مورد استفاده قرار بگیرند، بازیافت کرد؟ دوباره نه.
Turner می‌گوید «بازیابی [مواد خاکی کمیاب] ارزشی نخواهد داشت. مقادیر بسیار کوچک هستند. ارزش ذوب کردن مقدار زیادی پلاستیک به جای رفتن به یک سایت [معدن] احتمالی را ندارد.»
اما آنچه او اعتقاد دارد مهم است، در این تصویر بزرگ‌تر است. بررسی فرآیندهای تولید ما می‌تواند منبع دست‌نخورده‌ای از مواد خاکی کمیاب را نشان دهد، که ممکن است برخی از نیاز ما در خصوص معدن را کاهش دهد. اما حتی اگر این طور نباشد، Turner اصرار دارد که ما باید تولید پلاستیک را به حد کافی خوب درک کنیم تا بتوانیم دقیقاً مشخص کنیم که این مواد غیر منتظره از کجا می‌آیند.
Turner می‌گوید: «وقتی در مورد آلودگی پلاستیک صحبت می‌کنیم، حتی اگر یک مقدار کمی است، مهم است زیرا از جایی می‌آید. “ما کنترل چیزی را که تولید می‌کنیم از دست داده‌ایم.”
لینک خبر:
https://www.fastcompany.com/90605540/our-plastics-are-loaded-with-rare-earth-materials-and-scientists-dont-know-why
همراهان عزیز می‌توانند جهت برقرای ارتباطات دوسویه، انتقال سوالات، نظرات و پیشنهادات سازنده خود از طریق پست الکترونیک زیر ما را یاری فرمایند.
info@fara-ps.com
کیسه های پلاستیکی زیست‌ماده (Biomaterial) جدید با الهام از تخم مرغ
بر اساس تحقیقات منتشر شده در The World Counts، کیسه‌های پلاستیکی قبل از اینکه دور ریخته شوند به طور متوسط ۱۲ دقیقه به کار برد می‌شوند. در واقع، ما تنها کمتر از ۳% از کیسه‌های پلاستیکی را دوباره استفاده یا بازیافت می‌کنیم، اگرچه به خوبی می‌دانیم که تخریب آنها بیش از ۵۰۰ سال طول می‌کشد.
افزایش اخیر کیسه‌های پایدار ساخته شده از مواد قابل کمپوست، نسبتاً زیاد بحث برانگیخته است. کیسه‌های به اصطلاح زیستی معمولاً از نشاسته ذرت، نیشکر یا کاساوا یا در برخی موارد از مواد بازیافتی ساخته می‌شوند. اما، همه آنها واقعاً کمپوست‌پذیر یا زیست‌تخریب‌پذیر نیستند. برخی از این کیسه‌ها فقط در دمای بالای ۵۵ تا ۷۰ درجه سانتی‌گراد و در امکانات خاص که کمیاب و نادر هستند، می‌توانند تجزیه شوند. David Hughes، یکی از بنیان‌گذاران Happy Dolphin ، حتی به اندازه کافی پیش رفته است و می‌گوید که “کیسه‌های حامل ساخته شده از پلاستیک زیست‌تخریب‌پذیر اکسایشی (oxo-biodegradable) علی‌رغم ادعای آنها مربوط به دوست‌دار بودن محیط زیست، مضر هستند.”
برای مقابله با این بحث‌ها و مسائل در مورد این که چه چیزی می تواند زیست تخریب پذیر یا کمپوست شود، جایگزین جدیدی به بازار آمده است. این کیسه کمپوست جدید که به کیسه Happy Dolphin معروف است، نتیجه کمیسیون ۴ میلیون پوندی اتحادیه اروپا است که به منظور ابداع راه حلی نوآورانه برای جایگزین پلاستیکی اعطا شده است تا به حل مسائل زیست محیطی بحران آب کمک کند.
کیسه‌های Happy Dolphin از ماده به تازگی ثبت اختراع شده‌ای به نام Biodolomer ساخته شده توسط Ake Rosen، یک مهندس مواد سوئدی کسی که عضو مهمی از پیشرفت‌های بسته‌بندی Tetra Pak بوده است، ساخته شده است. Rosen همیشه به پوسته تخم مرغ علاقه‌مند بوده است – که او آن را “بسته‌بندی کامل طبیعت” می نامد – و سال‌ها این مفهوم را از طریق شرکت خود Gaia BioMaterials آزمایش کرده است.
ماده Biodolomer مستقیماً از تخم مرغ الهام می‌گیرد. Rosen گفت: “پوسته تخم مرغ برای بسته بندی‌های ما بسیار مهم است. وقتی بسته‌بندی‌های جدید را توسعه می‌دهیم، همیشه آن را به شدت مورد توجه قرار می‌دهیم.”
در حالی که پوسته تخم مرغ از ۹۵% کربنات کلسیم معدنی و ۵% پروتئین تشکیل شده است، Biodolomer 50% کربنات کلسیم و ۵۰% بر پایه گیاه است و روغن‌های گیاهی و نیشکر به عنوان اجزای اصلی آن برای این نیمه است. اگرچه کربنات کلسیم ممکن است چیز بدی به نظر برسد، Rosen برعکس آن را استدلال می‌کند: «تمام زمین با کربنات کلسیم پوشیده شده است و با خنثی‌کردن اسید از آن مراقبت می‌کند. اگر آن را نداشتیم، زمین از اسید می‌مرد.»
GAIA’s Biodolomer یک ماده زیست‌تخریب‌پذیر پر شده از مواد معدنی است که می‌تواند در تجهیزات و فناوری‌های تولید موجود مانند فیلم دمشی، قالب‌گیری تزریقی، اکستروژن ورقهای و دمش بطری استفاده شود. برخلاف محصولات پلی‌لاکتیک‌اسید، Biodolomer اساساً مخلوطی از یک کوپلی‌استر آلیفاتیک-آروماتیک زیست‌تخریب‌پذیر، کربنات کلسیم و روغن‌های گیاهی است.
این ماده همچنین الزامات استانداردهای موجود برای پلیمرهای کمپوست‌پذیر و زیست‌تخریب‌پذیر را برآورده می‌کند و دارای گواهینامه های OK COMPOST HOME و OK COMPOST INDUSTRIAL صادر شده توسط TUV AUSTRIA است.
این ماده همچنین فوق‌العاده قوی است، که به همین دلیل است که مواد عالی برای کیسه‌های حامل Happy Dolphins است. می‌توانند بیش از ۵۰ بار به مدت حداکثر دو سال استفاده شود، قبل از اینکه استفاده از آن خیلی ضعیف شود، برخلاف برخی از کیسه‌های پلاستیکی که به راحتی پاره می‌شوند و کشیده می‌شوند. همچنین با قیمت p25 (0,33 USD) تا p30 (0,40 USD) مقرون به صرفه است، در حالی که آن را به رقابتی درست برای سوپرمارکت‌های موجود “کیسه‌های مادام‌العمر” تبدیل می‌کند که می‌تواند تا p50 (0,67 USD) قیمت داشته باشد.
از آنجایی که Biodolomer از مواد مشابه تخم مرغ ساخته می‌شود، ردپای کربن به طور قابل توجهی نسبت به پلاستیک، کاغذ و سایر کیسه‌های “زیست‌تخریب‌پذیر” کمتر است. برخلاف اینها “کیسه‌های alt”، خط Happy Dolphin برای تجزیه شدن نیازی به دمای بالا ندارد. در عوض، زمانی که در خاک دفن می‌شود یا زمانی که (و اگر) در گستره آب دور ریخته می‌شود، در دمای متوسط محیط طی شش تا نه ماه، و زمانی که در یک کمپوستر تجاری دور ریخته می‌شود در کمتر از ۲۴ ساعت تجزیه می‌شود.
میزان امتیازات: بعد از این که، به ریز ذراتش تجزیه شد (که البته شامل میکروپلاستیک نمی‌شود) برای مصرف حیوانات و گیاهان کاملاً ایمن است، حتی اگر کاملاً تجزیه نشده باشد.
مطالعه‌ای که توسط کمیسیون‌های اتحادیه اروپا انجام شد نشان داد: «این کیسه‌های Happy Dolphin کمتر از نیمی از ردپای کربن هر دوی کیسه‌های پلاستیکی معمولی و سایر کیسه‌های زیستی – حتی کمتر از کیسه‌های کاغذی – دارند. در طول دوره زندگی خود، از تولید گلوله‌های سازنده کیسه تا دور ریختن آن»
سرمایه‌گذاری‌ها و کمک‌های مالی برای تحقیق که بر روی مواد زیستی نظیر Biodolomer برای استفاده‌هایی مانند کیسه Happy Dolphin متمرکز می‌شود، می‌تواند الهام‌بخش تغییرات بزرگی در صنایع و بازارهای پلاستیک و بسته‌بندی باشد بدون اینکه عمل‌کرد مصرف‌کننده لطمه ببیند.
لینک خبر:
همراهان عزیز می‌توانند جهت برقرای ارتباطات دوسویه، انتقال سوالات، نظرات و پیشنهادات سازنده خود از طریق پست الکترونیک زیر ما را یاری فرمایند.
info@fara-ps.com
PET پُرشده با الیاف شیشه برای اجزای بیرونی خودرو
دو گرید جدید تقویت شده با الیاف شیشه از PET گفته می‌شود که خواص مکانیکی، ظاهر و مقاومت در برابر شرایط جوی را برای اجزای بیرونی خودرو ارائه می‌کنند، از گروه پلی‌پلاستیک در دسترس هستند. طبق گزارش، ۳۰% از گریدهای RH030 پُرشده با الیاف شیشه Renatus و ۴۵% از گریدهای RH045 پُرشده از الیاف شیشه، سیاه‌رنگی جت خود را حفظ می‌کنند و سفیدی روی سطح اجناس قالب‌گیری شده را در محیط‌های بیرون کاهش می‌دهند، در حالی که آنها را به طور ایده‌آل برای کاربردهایی مانند آینه‌های جانبی خودرو و بازوها/تیغه‌های برف پاک‌کن عقب مناسب می‌سازد.
از آنجایی که قطعات PET رنگ‌آمیزی نمی‌شوند، تخریب جوی می‌تواند در طول زمان رخ دهد. پرکننده الیاف شیشه می‌تواند شروع به شناور شدن کند و سیاهی جت می‌تواند کاهش یابد. تست مقاومت در برابر شرایط جوی شتاب داده شده نشان می‌دهد که مواد جدید پلی‌پلاستیک Renatus PET مقادیر شاخص کم‌تری را نسبت به رقبا حفظ می‌کنند، بنابراین نشان می‌دهد که سفیدی کاهش می‌یابد. در حالی که رزین‌های پلاستیکی قوی‌تر ساخته می‌شوند هنگامی که با الیاف شیشه تقویت می‌شوند، تأثیر منفی بر ظاهر سطح محصولات قالب‌گیری شده نیز یک اثر منفی است که می‌تواند رخ دهد.
گریدهای RH030 و RH045 نشان داده شده است که به دلیل قابلیت انتقال بهتر قالب در طول قالب‌گیری، محصولات قالب‌گیری شده را با ظاهر سطحی خوب تولید می‌کنند. آزمایش‌های اخیر شرکت نشان می‌دهد که وقتی با PBT گرید استاندارد ۳۰% پُرشده از شیشه مقایسه می‌شود، RH045 PET براقیت سطح بالاتری را نشان می‌دهد، اگرچه مقدار زیادی لیف شیشه دارد که به فرمولاسیون اضافه می‌شود. از نظر عمل‌کرد مکانیکی، PET معمولاً دارای خواص برتر در مقایسه با PBT است. در بارگیری‌های الیاف شیشه مشابه، گریدهای PET RH030 و RH045 دارای خواص مکانیکی بالاتری از جمله استحکام کششی، مدول خمشی و دمای انحراف تحت بار بیش‌تر در مقایسه با گریدهای PBT هستند.
لینک خبر:
https://www.ptonline.com/products/glass-filled-pet-for-automotive-exterior-components
همراهان عزیز می‌توانند جهت برقرای ارتباطات دوسویه، انتقال سوالات، نظرات و پیشنهادات سازنده خود از طریق پست الکترونیک زیر ما را یاری فرمایند.
info@fara-ps.com
گرید جدید TPU جای‌گزینی برای EVA در کفش
Irogran TPU قابل بازیافت به راحتی به ورقهای فومی برای کاربردهای کفی، میانی و جلویی کفش توسعه داده می‌شود. کاربردهای دیگر، به ویژه در خودرو، در حال بررسی است.
طبق گزارش‌ها، پلی‌یورتان ترموپلاستیکی جدید (TPU) که توسط Huntsman ساخته می‌شود، کاملاً قابل بازیافت، محافظت شده در برابر اشعه ماوراء بنفش است و می‌تواند به صورت یک فیلم اکسترود شود و سپس به راحتی در صفحات فوم گسترده شود. Irogran TPU توسط Huntsman در همکاری با Shincell New Material Co. Ltd تولید شد که از این ماده برای ایجاد صفحات فوم برای کاربردهای کفی، میانی و جلویی توسط برندهای جهانی کفش استفاده می‌کند.
به گفته Huntsman، در حالی که به عنوان جای‌گزینی برای EVA طراحی می‌شود، این ماده جدید دارای خواص بازگشت انرژی بالایی است و عمل‌کرد زیرسازی ماندگاری طولانی را ارائه می‌دهد. فیلم TPU می‌تواند به راحتی در یک مخزن فشار بالا با استفاده از فناوری به کمک گاز، بدون نیاز به مواد شیمیایی اضافی که معمولاً برای فوم کردن یا اتصال عرضی مورد نیاز است، منبسط شود. Huntsman در آگهی خود گفت که این نتیجه را می‌سازد که ورق فوم منبسط می‌شود، و هر گونه ضایعات پس از تولید و اجزای نهایی کفش، سبک وزن و به آسانی بازیافت شوند.
محبوبیت TPU توسعه یافته، جرقه همکاری Huntsman و Shincell را می‌زند.
به گفته Huntsman، محبوبیت روزافزون صفحات TPU توسعه یافته در حوزه کفش که باعث بحث‌های عمیق اولیه با Shincell پیرامون چه قدر به بهترین شکل فرآیند تولید بهبود یابد، شد. در طی یک جلسه توجیهی فنی، Shincell هدف‌های متعددی را ذکر کرد:
- افزایش بهره‌وری، ضایعات کمتر و کاهش مصرف انرژی کل.
- ماده‌ای که عاری از مواد شیمیایی سمی یا فرار بود و می‌تواند بدون استفاده از بوتان، فلوراید یا عوامل فوم‌زای آزودی کربن‌امید منبسط شود.
- یک سیستم TPU راحت، بادوام و ماندگار که برای استفاده در کفش‌های ورزشی با کارایی بالا مناسب است.
- ماده‌ای که از نظر ویژگی‌های مجموعه زیرسازی عمل‌کرد بهتری نسبت به EVA دارد.
- قابلیت بازیافت
به عنوان یک کسب و کار، ما بر ارائه مواد تمیز، سازگار با محیط زیست، با کارایی بالا و سبک وزن به مشتریان خود متمرکز شدیم. دکتر Xiulei Jiang، بنیان‌گذار Shincell، که قبل از تأسیس شرکت خود با Huntsman ارتباط داشت، گفت: وقتی تصمیم گرفتیم شریکی پیدا کنیم تا به ما کمک کند پایداری ورق های فوم خود را بهبود ببخشیم، می‌دانستم Huntsman شرکتی است که باید با او صحبت کنم. Huntsman همیشه سطح بالایی از پشتیبانی مستمر را برای من فراهم کرده است، و می‌دانستم که رابطه کار کردن قوی و ارزش‌های اصلی مشترک ما این پروژه را برای نتیجه سریع و کارآمد به ثمر می‌رساند. این تیم محصول بسیار ویژه‌ای را ارائه کرده است که تمام نیازهای ما را برآورده می‌کند. ما شاهد کاربردهای جدید بی‌شمار برای این ماده همه کاره، قابل بازیافت در داخل کفش و فراتر از آن هستیم.”
به گفته Huntsman ،Irogran TPU دارای ویژگی‌های بازده انرژی بالایی است و عمل‌کرد زیرسازی طولانی مدت را ارائه می‌دهد.
قابلیت بازیافت، توسعه بدون مواد شیمیایی، مواد را به یک بازی گر تبدیل می‌کند.
Shincell ورق های فوم منبسط شده را تولید می‌کند که مشتریانش در حوزه کفش به شکل‌ها و اندازه‌های مورد نیاز برش می‌دهند. از آنجایی که این گرید خاص از Irogran TPU قابل بازیافت است، Shincell می‌تواند هر گونه مواد اضافی یا ضایعاتی را برای استفاده مجدد از مشتریان خود جمع‌آوری کند. پس از جمع‌آوری، ضایعات آسیاب شده و دوباره فرموله می شوند. آنها همچنین می توانند به مشتریان دیگر فروخته شوند.
Yi Li، مدیر توسعه کسب و کار در Huntsman، گفت: « Shincell با چشم‌اندازی کاملاً روشن و مجموعه‌ای از الزامات فنی به سراغ ما آمد. کار با هم روی این پروژه و ایجاد چنین مواد بدیع بسیار عالی بود. این واقعیت که آن می‌تواند بدون استفاده از مواد شیمیایی توسعه داده و به راحتی بازیافت شود، یک بازی‌گر است. ما مطمئن هستیم که اخبار توسعه آن علاقه زیادی را از سوی کارشناسان مواد در بخش‌های مختلف حوزه کفش ایجاد خواهد کرد.»
Shincell در حال حاضر در حال آزمایش گرید جدید Irogran TPU برای سایر کاربردهای مصرف‌کننده است و در حال بررسی استفاده بالقوه آن در صنعت خودروسازی است. سایر گریدهای نرم‌تر از مواد نیز در خط لوله توسعه هستند.
لینک خبر:
https://www.plasticstoday.com/materials/new-tpu-grade-alternative-eva-footwear
همراهان عزیز می‌توانند جهت برقرای ارتباطات دوسویه، انتقال سوالات، نظرات و پیشنهادات سازنده خود از طریق پست الکترونیک زیر ما را یاری فرمایند.
info@fara-ps.com
قابلیت ترمیم مفاصل مصنوعی انسان توسط مواد قندی!
یک نمایش گرافیکی از پوشش سطح اصلاح‌کننده و تصاویر میکروسکوپ که یک منطقه اصلاح شده را به رنگ سبز نشان می‌دهد.
بر اساس تحقیقات جدید، یک پوشش پلیمری حاوی مواد قندی می‌تواند روزی به ترمیم ایمپلنت‌های مفصل مصنوعی، مانند تعویض‌های مفصل ران، زمانی که در اثر سایش و پارگی آسیب می‌بینند، کمک کند.
یک تیم بین‌المللی از شیمی‌دانان و مهندسان، شامل دانشگاه‌های Durham و York، انگلستان و دانشگاه Tsinghua، چین، این تکنیک را برای به راحتی تعمیر کردن سطوح با اصطکاک کم ایجاد کرده‌اند.
این تیم با الهام گرفتن از این روش که غضروف برای روان کردن مفاصل در انسان کار می‌کند، دریافتند که حلقه های مواد قندی می توانند به چسبیدن پلیمر به سطوح و ترمیم آسیب کمک کنند.
در حالی که یافته‌های آنها در مجله Chem انتشار یافت، می‌گویند کشف‌شان در نهایت می تواند در ایمپلنت‌های پزشکی برای افزایش طول عمر مفاصل مصنوعی استفاده شود.
آنها امیدوارند که این پوشش سرانجام نیز بتواند برای کاهش اتلاف انرژی ناشی از اصطکاک در سیستم‌های مکانیکی استفاده شود در حالی که آنها را کارآمدتر می‌کند.
در حالی که غضروف می‌تواند توسط بدن انسان در صورت آسیب‌دیدگی ترمیم شود، سطوح مصنوعی معمولاً به این راحتی ترمیم نمی‌شوند.
تیم تحقیقاتی دریافتند که اگر پوشش پلیمری که آنها ایجاد کرده‌اند از سطحی در حین استفاده زدوده شود از این رو یک حلقه مواد قندی در ساختارش به آن اجازه می‌دهد تا به راحتی دوباره بچسبد.
پوشش ایجاد شده توسط این تیم تحقیقاتی نتیجتاً روشی که غضروف برای روان کردن مفاصل انسان کار می‌کند را تقلید می‌نماید.
غضروف از آب برای ایجاد سطحی نرم استفاده می‌کند که سایش و پارگی را به حداقل می‌رساند. به همین ترتیب، پوشش‌های جدید لایه‌ای از آب را به سطح جذب می‌کنند در حالی که آن را لغزنده و محافظ سطوح می‌سازد هنگامی که آنها کوبیده با مالیده می‌شوند.
دکتر Paul McGonigal، نویسنده ارشد، دانشیار دپارتمان شیمی در دانشگاهDurham ، بریتانیا، می‌گوید: “پوشش حاوی مواد قندی ما یک روش جذاب جدید مربوط به رفع آسیب به سطوح با اصطکاک کم به ما می دهد. مفاصل ران و زانو در بدن ما به لطف غضروف‌هایی که مرتباً ترمیم و جایگزین می‌شوند، چندین دهه ساییدگی و پارگی را تحمل می‌کنند. ما موادی ساخته‌ایم که به روشی مشابه عمل می‌کنند، اما با مفاصل مصنوعی سازگار هستند.”
“اجزای پوشش‌های ما زیست‌سازگار هستند، که آنها را برای استفاده در پزشکی چشم‌انداز هیجان‌انگیزی می‌کند.”
“ما همچنین می‌توانیم توسعه طیف وسیعی از این مواد را تصور کنیم که در محیط‌های بسیار متفاوت کار می‌کنند. اجتناب و ترمیم آسیب‌های ناشی از اصطکاک به همان اندازه مهم است تا اطمینان حاصل شود که خودروها و سایر ماشین‌آلات برای مدت طولانی دوام می‌آورند.”
پوشش پلیمری دارای دو بخش عمده است. اولاً، دارای یک زنجیره مولکولی طولانی با بارهای مثبت و منفی برای نگه داشتن یک لایه آب – با استفاده از اثری مشابه الکتریسیته ساکن. در مرحله دوم، یک حلقه مواد قندی به یک انتهای زنجیره متصل می‌شود. این حلقه با اتصال به مولکول‌های خاصی به نام آدامانتان، خود را به یک سطح متصل می‌کند.
با عمل‌آوری فلز تیتانیوم با این ساختارهای آدامانتان، محققان نشان دادند که پوشش پلیمری به سطح جذب می‌شود. پیوندهای ضعیف و غیر دائمی که تشکیل می شوند، کلید فرآیند اصلاح هستند.
دکتر Yulong Sun، محقق آزمایشگاه دکتر McGonigal در دانشگاه Durham، یکی از نویسندگان این مقاله، زمانی را صرف بررسی سطوح کم اصطکاک با دانشجوی پژوهشی دکتری Yixin Wang و پروفسور Hongyu Zhang در گروه مهندسی مکانیک دانشگاه Tsinghua کرد.
دکتر Sun گفت: «مکانیسم‌های اصلاح، کلیدی برای ساخت موادی هستند که برای مدت طولانی دوام می‌آورند.
“مواد کم اصطکاک طبیعت زمانی که آسیب می‌بینند؛ بازسازی می‌شوند، اما تاکنون مکانیسم‌های اصلاح خوبی برای سیستم‌های مصنوعی نداشته‌ایم. برای مقابله با این چالش، به شیمی‌دانان و مهندسان نیاز داریم تا برای طراحی فناوری پوشش پیشرفته همکاری کنند.”
محققان افزودند که در حال حاضر این نوع اصلاح به پوشش پلیمری بیش‌تری نیاز دارد تا در آب اطراف یک سطح حل شود، اما آنها بر این باورند که زمان زیادی طول نخواهد کشید این پوشش‌ها بهبود یابند تا از نیاز به وجود این مواد اضافی که وجود دارند جلوگیری کند.
دکتر Alyssa-Jennifer Avestro، همکار نویسنده پژوهش، محقق Dorothy Hodgkin در دانشگاه York، گفت: “این پویا در عین حال شیمی انتخابی است، که به نظر می‌رسد می‌تواند راهی مؤثر برای خنثی کردن اثرات منفی سایش مکانیکی روی مفاصل و سطوح دیگر باشد.”
“اگر لایه پوشش محافظ ما فرسوده شود، به لطف شناسایی مولکولی هدفمند، بدون نیاز به مداخله ما دوباره بازسازی می‌شود.”
لینک خبر:
https://phys.org/news/2021-11-sugar-artificial-human-joints.html
Supramolecular repair of hydration lubrication surfaces
همراهان عزیز می‌توانند جهت برقرای ارتباطات دوسویه، انتقال سوالات، نظرات و پیشنهادات سازنده خود از طریق پست الکترونیک زیر ما را یاری فرمایند.
info@fara-ps.com
لوله‌های پلی‌وینیل‌کلراید (PVC)
در زمان جنگ جهانی دوم، محققان آلمانی توانستند هنگام کمبود مواد اولیه ساخت لوله‌های معمولی از PVC برای ساخت لوله‌های آب استفاده کنند. در سالیان بعد، از نتایج این تحقیقات برای ساخت انواع محصولات از این ماده استفاده شد و به مرور فناوری تولید مواد اولیه آن از کشورهای پیشرفته به کشورهای در حال توسعه مانند ایران انتقال یافت.
امروزه کاربرد لوله‌های PVC در شبکه‌های انتقال آب و سامانه فاضلاب جایگاه خاصی دارد. این لوله‌ها به دلیل ارزان بودن و امکان نصب آسان در سامانه فاضلاب بیش‌ترین مصرف را دارند.
از لوله‌های PVC در شبکه‌های فاضلاب، آب باران، آب آشامیدنی، لوله‌های چاه، شبکه‌های برق و لوله‌های عبور مواد شیمیایی در دمای پایین‌تر از ۷۰ درجه سانتی‌گراد استفاده می‌شود.
بررسی شیمیایی و مکانیکی حاصل از لوله‌های PVC نشان می‌دهد، گریدهای مختلف PVC کاربردهایی خاص دارند. PVC با گریدهای S68، بیش‌تر برای لوله‌های تأسیسات ساختمان و گریدهای پایین‌تر برای لوله‌های محافظ کابل‌های مخابراتی به کار می‌روند.
برای اتصال دو لوله PVC می توان از چسب یا اتصالات O-ring استفاده کرد. همچنین برای اتصال لوله‌ها، به ماشین‌آلات نیازی نیست حال آن که برای اتصال دو لوله پلاستیک گرمانرم دیگر باید آنها را به روش جوش لب به لب و یا الکتروفیوژن به هم جوش داد که هر دو روش نیاز به تجهیزات گران‌قیمت دارند. بنابراین نصب و جای‌گذاری لوله‌های PVC در زیر زمین از لوله‌های انعطاف‌پذیر آسان‌تر است.
- لوله و اتصالات PVC تحت فشار
PVC بیش‌ترین محدوده کاربرد را در سامانه لوله‌کشی و از سایر پلاستیک‌ها رشد بالاتری دارد. PVC مقاومت شیمیایی خوبی در برابر طیف وسیعی از سیالات خورنده دارد اما ممکن است در برابر کتون‌ها، آروماتیک‌ها و برخی هیدروکربن‌‌های کلردارشده آسیب ببیند. دو گونه اصلی PVC در تولید لوله و اتصالات به کار می‌رود نوع ۱ و نوع ۲ (ASTM D 1784) نوع ۱ PVC سخت یا UPVC است که شامل حداقل کمک‌فرآیندها و افزودنی‌هاست و با این که شکننده است، حداکثر استحکام کششی، استحکام خمشی، مدول الاستیسیته و مقاومت شیمیایی را دارد. همچنین حداکثر دمای سرویس‌دهی تحت تنش در حدود ۶۵ درجه سانتی‌گراد و انبساط حرارتی پایین‌تر از نوع ۲ دارد. PVC نوع ۲، PVC منعطف است و استحکام کششی و خمشی، مدول الاستیسیته، پایداری و مقاومت شیمیایی پایین‌تری از PVC نوع ۱ دارد.
پلی‌وینیل‌کلراید کلردار شده یا CPVC مشابه با PVC نوع ۱ است اما مزیت آن تحمل دما تا ۱۰۰ درجه سانتی‌گراد است. به خاطر هزینه بالاتر CPVC از PVC نوع ۱ کاربرد آن به انتقال سیالات داغ منحصر می‌شود.
CPVC در دمای ۲۳ درجه سانتی‌گراد خواص فیزیکی مشابهی با PVC دارد ولی مقاومت شیمیایی آن از PVC بهتر است. به خاطر دمای کاربردی بیش‌تر CPVC از PVC، برای سیالات خورنده گرم، سامانه توزیع آب سرد و گرم و کاربردهای مشابه با PVC البته در دماهای بالا مناسب است.
استاندارد استفاده شده برای لوله و اتصالات UPVC و CPVC تحت فشار استاندارد ASTM D 3915 است. این استاندارد ویژگی‌های مخلوط‌های PVC سخت به کار رفته در سامانه لوله و اتصالات تحت فشار و سایر متعلقات لوله را در برمی‌گیرد.
- لوله و اتصالات PVC بدون فشار
این لوله‌ها در سامانه فاضلاب و آب آشامیدنی ساختمان‌های مسکونی و صنعتی به کار می‌روند. از استاندارد D4396 برای لوله و اتصالات UPVC و CPVC بدون فشار استفاده می‌شود. این استاندارد ویژگی‌های ترکیب‌ها و مخلوط‌های UPVC و CPVC به کار رفته در سامانه لوله و اتصالات بدون فشار و سایر متعلقات لوله را در برمی‌گیرد. از لوله‌های فاضلاب PVC برای تخلیه فاضلاب و آب در بیرون ساختمان، زمانی که چقرمگی، پایداری ابعادی، مقاومت در برابر پیرشدگی و اتصالات بسیار محکم و سفت لازم است، استفاده می‌شود.
در دهه اخیر لوله‌های PVC برای سامانه‌های فاضلاب در اروپا ماده‌ای مناسب شده است به طوری که در سال ۱۹۹۹ بیش از ۱ میلیون تن PVC بیش‌تر از سایر پلیمرها در سامانه فاضلاب استفاده شده است و سایر کاربردهای لوله‌های PVC را تحت‌الشعاع قرار داده است. لوله و اتصالات PVC بیش از لوله و اتصالات پلی‌پروپیلن در سامانه‌های فاضلاب به کار می‌روند. این لوله‌ها می‌توانند در مناطق شهری شامل بزرگ‌راه‌ها و یا در زمین‌های زراعتی به صورت روباز یا زیرخاکی به کار می‌روند.
- لوله و اتصالات پی‌وی‌سی در سامانه فاضلاب ساختمان
لوله و اتصالات PVC سبک و منعطف‌اند و به راحتی نصب و سر هم می‌شوند و مقاومت شیمیایی و مقاومت در برابر خوردگی عالی دارند. این لوله‌ها در کاربردهای بدون فشار، جایی که دمای عملیاتی بیش‌تر از ۶۰ درجه سانتی‌گراد نباشد، به کار می‌روند.
استاندارد D2665 برای لوله و اتصالات PVC سامانه فاضلاب استفاده می‌شود و ویژگی‌های لوله و اتصالات مناسب را برای تخلیه سامانه فاضلاب مسکونی دربرمی‌گیرد.
همراهان عزیز می‌توانند جهت برقرای ارتباطات دوسویه، انتقال سوالات، نظرات و پیشنهادات سازنده خود از طریق پست الکترونیک زیر ما را یاری فرمایند.
info@fara-ps.com
عرضه گریدهای پلی‌فتال‌آمید (PPA) توسط شرکت Solvay برای حمایت از نوآوری پایدار به منظور قابلیت تحرک الکتریکی
اخیراً راه حل‌های PPA توسعه یافته برای موتورهای الکتریکی ولتاژ بالا و شینه‌های (باس‌بار، Busbar) جریان اصلی معکوس‌کننده و اجزای مستعد دیگر در الکترونیک قدرت طراحی می‌شود.
نسل جدیدی از مواد پلی‌فتال‌آمید Amodel (PPA) از Solvay نیازهای بالای عمل‌کرد و پایداری را برای کاربردهای الکتریکی و الکترونیکی پیشرفته به منظور قابلیت تحرک الکتریکی هدف قرار می‌دهد.
در محدوده Supreme، ماده Amodel PPA AE 9933 و AE 9950 برای موتور الکتریکی و باسبارهای معکوس‌کننده که در ولتاژ ۸۰۰ ولت و بالاتر کار می‌کنند، طراحی شده اند. آنها رتبه‌بندی‌های شاخص ردیابی مقایسه‌ای (CTI) برگزیده در نوع خود را با مقاومت شوک چرخه حرارتی بالا از ۴۰- تا ۱۵۰ درجه سانتی‌گراد ترکیب می‌کنند. آنها همچنین CTI خود را در طول زمان حتی پس از قرار گرفتن موقت در دمای اوج بیش از ۱۵۰ درجه سانتی‌گراد حفظ می‌کنند.
Amodel Bios HFFR R1-133 و HFFR R1-145 جدید بدون هالوژن، بازدارنده شعله با روند رو به رشد یک‌پارچه‌سازی موتورهای الکتریکی، الکترونیک قدرت و گیربکس در یک سیستم محرک الکتریکی، تلفیقی واحد روبرو می‌شوند. با CTI > 600 ولت، مقاومت در برابر حرارت بیش‌تر از ۱۲۰ درجه سانتی‌گراد و پایداری ابعادی عالی، این گریدها طراحی سیستم‌های بسیار فشرده را با استفاده از اجزای کوچک شده امکان‌پذیر می‌کنند. افزون بر این، آنها رتبه‌بندی اشتعال‌پذیری UL94 V0 را بدون نیاز به بازدارنده‌های شعله هالوژنه ارائه می‌دهند. علاوه بر رسیدگی به نگرانی‌های ایمنی در رخ‌داد نوسان حرارتی کنترل‌نشده، فرمولاسیون بدون هالوژن نیز خطر خوردگی الکترونیکی را به حداقل می‌رساند.
ضمناً Solvay ، Amodel Bios AE R1-133 را ارائه می‌دهد، یک گرید الکترونیک سازگار (electro-friendly) که به طور خاص برای اتصال‌دهنده‌های داده‌های نصب شده روی سطح ساخته شده است که می‌توانند بدون ایجاد تاول، لحیم شوند. در مقایسه با PPA استاندارد، مقاومت ضربه بیش‌تر و استحکام خط جوش مواد به طراحان برای کاهش بیش‌تر ضخامت دیواره رابط‌ها این امکان می‌دهد در حالی که تا ۵۰% در ردپای روی برد چاپی صرفه‌جویی کنند و فضای بیش‌تری را برای سایر دستگاه‌های الکترونیکی ارائه می‌دهد.
“Amodel Supreme و Bios در میان طراحان سیستم‌های پیشرانه الکتریکی، از جمله موتورهای الکتریکی، الکترونیک قدرت و پمپ‌های خنک‌کننده الکترونیکی، علاقه زیادی به خود جلب می‌کنند. برایان بالنو، رئیس بازاریابی، خودرو، در Solvay Specialty Polymers می‌گوید، فراتر از ارزش افزوده با بهبود عمل‌کرد حرارتی و الکتریکی قطعات با قابلیت تحرک الکتریکی (e-mobility) در این سیستم‌ها، افزودنی‌های جدید به خانواده پلیمرهای Amodel به طور گسترده‌تری مورد توجه قرار می‌گیرند زیرا تولیدکنندگان به دنبال رسیدن به اهداف بلندپروازانه پایداری هستند.”
Amodel PPA Supreme در حال حاضر PPA حرارتی و الکتریکی با بالاترین عمل‌کرد در بازار در نظر گرفته می‌شود، در حالی که Amodel PPA Bios ساختار مولکولی با زنجیره بلند تا حدودی زیستی با بالاترین دمای انتقال شیشه‌ای (Tg) و همچنین کم‌ترین پتانسیل گرمایش جهانی (GWP) در مقایسه با PPAهای زنجیره بلند با منبع زیستی فعلی را ارائه می‌دهد.
Solvay ردپای CO2 در Amodel PPA را از سال ۲۰۱۳ تا ۳۰۵ کاهش داده است و از ۱۰۰% انرژی تجدیدپذیر در تولید PPA در کارخانه تولید جهانی خود در Augusta، GA استفاده می کند.
لینک خبر:
https://www.plasticstoday.com/automotive-and-mobility/solvay-launches-ppa-grades-support-sustainable-innovation-e-mobility
همراهان عزیز می‌توانند جهت برقرای ارتباطات دوسویه، انتقال سوالات، نظرات و پیشنهادات سازنده خود از طریق پست الکترونیک زیر ما را یاری فرمایند.
info@fara-ps.com