پلیمرهای هوشمند 5- پلیمرهای یونومری خود ترمیم شونده

نوع مقاله: تالیفی

نویسندگان

1 دانشجو/ پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران

2 استاد / پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران

چکیده

هنگامی‌که آسیب در موادِ معمول رخ می‌دهد نیاز به دخالت انسان برای شناسایی، تعمیر یا جایگزینی آن بخش از سیستم وجود دارد در حالیکه تشخیص خودکار آسیب و بهبود آن از خواص منحصر به فرد سیستم‌های بیولوژیکی است مانند لخته‌شدن خون، التیام یک استخوان شکسته، و تعمیر بافت آسیب دیده. در همین راستا و به تقلید از این ویژگی‌های منحصر به فرد در طبیعت و الهام از فرآیندهای بیولوژیکی، پژوهشگران اقدام به توسعه مواد هوشمند خود ترمیم‌شونده نموده‌اند. مواد هوشمند به صورت خودکار قادر به تشخیص و درمان آسیب هستند که دارای پتانسیل لازم برای کاهش هزینه‌ها در کنار کاهش میزان تعامل انسان، به حداقل رساندن خرابی و کاهش نیاز برای جایگزینی قطعه در سیستم می‌باشند. بر خلاف خودترمیم‌شونده‌های معمول که حاوی میکروکره‌ها یا لوله‌های حاوی یک عامل ترمیم‌کننده هستند و از طریق ابزارهای شیمیایی بهبود می‌یابند و انتظار نمی‌رود که بتوانند آسیب‌های ماکروسکوپی و تحت انرژی بالا مانند سوراخ شدن و یا شکستگی را ترمیم کنند آینومرهای خود ترمیم‌شونده این توانایی را دارند که در دوره زمانی کوتاهی تخریب حاصله را به صورتی مستقل برگردانند و به مراتب کمترین هزینه ساخت و تهیه را نیز دارند. در آینومرها توانایی خودترمیمی به طبیعت ماده که پاسخی ذاتی است برمی‌گردد و نه به طراحی سیستم. این امر به صورت خودکار و آنی، و بدون دخالت دست اتفاق می‌افتد. در این نوشتار، مروری بر کار خودترمیمی آینومرها، مکانیسم و روش‌های مورد استفاده برای بررسی این پاسخ منحصر به فرد به ویژه ضربه گلوله (بالستیک) ارائه شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

smart polymer 5- self healing ionomeric polymers

نویسندگان [English]

  • Zeinab Sadat Sheikholeslami 1
  • Alireza Mahdavian 2
1 Student / Iran polymer and Petrochemical Institute
2 Professor / Iran Polymer and Petrochemical Institute
چکیده [English]

When the damage occurs in conventional materials, it requires to human intervention to identify, repair or replace parts of the system; while the automatic detection of damage and its improve is one of the unique properties of biological systems such as blood clots, heal a broken bone, and repair of a damaged tissue. In this regard and in imitation of the unique features of the nature and inspired by biological processes, researchers have attempted to develop self-healing smart materials. Smart materials are automatically able to diagnose and treat injury which has the potential to reduce costs in addition to reducing the amount of human interaction, damage minimizing and reducing the need for replacement of the parts in the system. Unlike the conventional self-healing materials that are contain microspheres or tubes containing a healing agent and heal the damage through the chemical means and would not be expected to heal following such a macroscopic and energetic damage event as ballistic puncture or fracture; self healing ionomers are able to heal the damage in a short period of time independently that cause minimum coast. In fact, the Ionomer self-healing ability is an inherent material response rather than by design, suggesting a very different healing mechanism. It occurs automatically and instantaneously without manual intervention—indeed it is an autonomic self-healing process. This paper provides a review of the work on self-healing ionomers, the mechanism behind this ability, and the methods used to uncover this unique response, including ballistic and other techniques.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Smart polymers؛ Ionomeric polymers؛ Self-healing؛ Balistic
  • Stimulus-response