تهيه كامپوزيت پليمر يوني- فلزي و بررسي كاربرد آن در حسگر رطوبتي و تراشه دارورساني

دكتري

كامپوزيت پليمر يوني فلزي متشكل از يك پليمر الكتروفعال و دو لايه الكترود فلزي مي باشد كه پليمر را در بر گرفته اند. پليمرهاي الكتروفعال كه از جمله پركاربردترين آن ها نافيون مي باشد به شكل ذاتي داراي نانوكانال هايي مي باشند كه محل عبور كاتيون هاي مبادله شده است. با اعمال جريان الكتريكي، اين كاتيون ها در راستاي كانال ها به سمت كاتد حركت كرده و در نتيجه آن پليمر خم مي شود كه اساس كاربرد عملگري كامپوزيت مي باشد. از اين خم شدن، در اين رساله، به جهت باز كردن درب يك تراشه دارورساني استفاده شد. بدين معني كه با اعمال جريان الكتريكي به كامپوزيت و خم شدن آن، پوشش مخزن حاوي دارو در يك تراشه دارورساني از بين رفته و دارو آزاد مي گردد. اين نوع استفاده از كامپوزيت پليمر يوني فلزي در يك تراشه دارورساني تا به حال صورت نگرفته و براي نخستين بار در اين پروژه مورد بررسي قرار گرفت. از مزيت هاي اين طرح، امكان آزادسازي تمام دارو در يك مرحله مي باشد. از طرفي، آزاد سازي دارو در اين اين تراشه به قابليت كنترل از راه دور مجهز شد و مدارهاي گيرنده و فرستنده جهت انجام اين فرآيند طراحي گرديد. از ديگر كاربردهاي كامپوزيت پليمر يوني فلزي، استفاده از آن به عنوان يك حسگر رطوبتي مي باشد. در واقع، با تغيير در رطوبت محيط، كاتيون ها درون نانوكانال ها، آبپوشي شده و در راستاي كانال شروع به حركت مي كنند. بدين ترتيب بارهاي مثبت و منفي از يكديگر جدا شده و كامپوزيت توليد جريان الكتريكي قابل اندازه گيري مي نمايد كه اساس عملكرد حسگر رطوبتي مي باشد. در اين رساله، براي نخستين بار نانوذرات هيدروكسيد لايه اي دوگانه، در زمينه پليمري نافيون دوپ شده و كاربرد حسگري آن بررسي گرديد. مشخص شد كه با دوپ كردن نافيون به مقدار بهينه 1 % وزني، ميزان جذب مولكول هاي آب داخل كامپوزيت و در نتيجه حركت كاتيون ها در راستاي نانوكانال ها و كاربرد حسگري آن افزايش پيدا كرد.

192627

دانشگاه علم و صنعت ايران

شيمي معدني

دكتر فرانك منطقي