بررسی روش‌های جدید برای سنتز میکروژل‌‌‌های مبتنی‌بر PDMS

مرجع پلیمر در بازار ایران (پلیم پارت) :

چکیده

میکروژل‌‌‌ها ذرات دانه‌ای نرم هستند که از شبکه‌های پلیمری بسیار متورم تشکیل شده‌اند. در غلظت‌های نسبتاً کم پلیمر، این ذرات دانه‌ای تحت یک سد/مانع-مانند قرار می‌گیرند و تحت تنش‌های اعمال شده کم مانند یک جامد الاستیک نرم رفتار می‌نمایند، اما زمانی که تنش اعمال‌شده از استحکام تسلیم بیشتر می‌شود، مانند یک سیال روان می‌شوند. این انتقال از رفتار جامد به رفتار مایع منجر به کاربرد آن‌ها به عنوان اصلاح کننده رئولوژیکی برای بسیاری از محصولات آرایشی می‌شود. اخیراً بسته‌های میکروژل آبی به ‌عنوان یک حمام پشتیبانی برای چاپ سه‌بعدی جاسازی ‌شده مواد نرم، از جمله پلیمرها، هیدروژل‌ها، ذرات کلوئیدی و فازهای سیال مورد استفاده قرار می‌گیرند. در این کار، نازل چاپ به صورت موضعی مواد پشتیبانی میکروژل را تولید و فاز چاپ شده در پی آن رسوب می‌نماید. هنگامی که نازل چاپ از منطقه چاپ خارج می‌شود، میکروژل‌ها به سرعت و به طور خودبه‌خود جامد می‌شوند و فاز چاپ شده را در فضا به دام می‌اندازند. با این حال، ناپایداری‌های سطحی ناشی از اختلاط‌ناپذیری بین فاز چاپ شده و حمام پشتیبانی میکروژل مانع از چاپ مواد ارگانیک می‌شود. ذرات میکروژل که به طور انتخابی در فازهای آلی متورم می‌شوند، ناپایداری‌های سطحی بین فازها را محدود و امکان چاپ سه‌بعدی ساختارهای PDMS را فراهم می‌نمایند. در این مطالعه، نتایج اولیه در سنتز ذرات میکروژل مبتنی‌بر PDMS از طریق پلیمریزاسیون امولسیونی دسته‌ای با کنترل بر خواص رئولوژیکی برای کاربردهای پرینت سه‌بعدی ارگانیک ارائه می‌نماید. در این مطالعه، تأثیر غلظت سورفکتانت بر اندازه ذرات و مقیاس‌پذیری سنتز برای تولید حجم‌های لازم برای چاپ سه‌بعدی تعبیه شده را بررسی می‌نماییم.

نتیجه‌گیری

نتایج اولیه حاصل از تحقیق در مورد این نوع از سنتز، بینشی در مورد مسائل مربوط به روش و نتایج برای کاوش بیشتر را فراهم می‌نماید. طبق فرضیه اولیه، پلیمریزاسیون امولسیونی در این مطالعه به خوبی عمل می‌نماید. تشکیل قطرات، شستشوی حلال، فروپاشی و تورم مجدد همه موفقیت‌آمیز می‌باشند. از طریق آزمایش مداوم با غلظت سورفکتانت در حلال آبی، ممکن است بتوان تنوع چندگانه را بیشتر کاهش داد. اگر وجود ساختارهای غیر کروی در میکروژل‌های فروریخته به دلیل پارگی باشد، روشی متفاوت می‌تواند از این موضوع جلوگیری نماید. بهبود فرآیند شستشوی حلال باید امکان تورم یکنواخت‌تر میکروژل‌ها را فراهم نماید. تورم مجدد یکنواخت امکان کاوش در کنترل رئولوژیکی مربوط به تورم انتخابی را فراهم می‌نماید. در نتیجه، پالایش و پوسته پوسته شدن این روش پتانسیل قابل توجهی را در استفاده از آن برای تولید حمام‌های پشتیبانی غیرآبی برای چاپ سه‌بعدی ماده نرم نشان می‌دهد.

دانلود فایل : بررسی روش‌های جدید برای سنتز میکروژل‌‌‌های مبتنی‌بر PDMS

Reference

Wandfluh, E. (2023). Exploring New Methods for the Synthetization of PDMS Based Microgels.

https://scholarsmine.mst.edu/nmsgc/2023/full-schedule/32

ترجمه و ویرایش : جواد برزوئی