سیاست و بازاریابی

آخرين مطالب

جنگ نانویی با آتش: آیا MOFها می‌توانند پلاستیک‌ها را در برابر آتش ایمن‌تر کنند؟ نکات خواندني

جنگ نانویی با آتش: آیا MOFها می‌توانند پلاستیک‌ها را در برابر آتش ایمن‌تر کنند؟
  بزرگنمايي:

سیاست و بازاریابی - ایرنا / پژوهشگران بررسی کرده‌اند که یک نانوماده متخلخل به نام ZIF-۶۷ چگونه می‌تواند در کنار مواد ضد حریق، سوختن پلیمرها را محدود کند. این ماده می‌تواند به تشکیل یک لایه محافظ کربنی کمک کند و در آینده برای ساخت پلاستیک‌هایی ایمن‌تر در برابر آتش به‌کار رود.
پژوهشگران با بررسی نقش یک ماده متخلخل موسوم به ZIF-۶۷ در ترکیب با بازدارنده‌های شعله مبتنی بر فسفر، رس و کربن، راهکاری امیدوارکننده برای کاهش اشتعال‌پذیری، آزادسازی گرما و تولید دود در مواد پلیمری معرفی کرده‌اند. این مواد متخلخل چارچوبی می‌توانند با بهبود پراکنش اجزای بازدارنده شعله و کمک به تشکیل لایه‌های کربنی محافظ هنگام سوختن، مسیر انتقال گرما و انتشار محصولات قابل‌احتراق را محدود کنند.
پلاستیک‌ها و مواد پلیمری به بخش جدایی‌ناپذیر زندگی مدرن تبدیل شده‌اند. وزن کم، دوام مناسب، قابلیت شکل‌دهی آسان و هزینه نسبتاً پایین باعث شده است این مواد در طیف گسترده‌ای از محصولات، از تجهیزات روزمره گرفته تا قطعات صنعتی و سامانه‌های پیشرفته، مورد استفاده قرار گیرند. با این‌ حال، بسیاری از پلیمرها در معرض حرارت و شعله به‌سرعت مشتعل می‌شوند و هنگام سوختن می‌توانند مقدار زیادی گرما و دود آزاد کنند. همین ویژگی، ایمنی آتش مواد پلیمری را به یکی از چالش‌های مهم در توسعه نسل جدید این مواد تبدیل کرده است.
اکنون پژوهشگران در یک مطالعه مروری منتشرشده در نشریه Advanced Nanocomposites، راهکارهای مختلف استفاده از ZIF-۶۷ را برای افزایش ایمنی مواد پلیمری در برابر آتش بررسی کرده‌اند. ZIF-۶۷ یکی از انواع چارچوب‌های فلزی-آلی (Metal-Organic Framework; MOF) است؛ موادی متخلخل که ساختار قابل‌تنظیم آن‌ها امکان استفاده در حوزه‌های مختلف علمی و مهندسی را فراهم می‌کند.
در این بررسی، پژوهشگران بر این موضوع تمرکز کرده‌اند که چگونه می‌توان ZIF-۶۷ را در کنار سامانه‌های مختلف بازدارنده شعله (Flame Retardant) به‌کار گرفت تا عملکرد ضد حریق مواد پلیمری افزایش یابد. هدف اصلی، ایجاد یک اثر هم‌افزا میان ساختار متخلخل ZIF-۶۷ و سایر اجزای بازدارنده شعله است؛ به‌گونه‌ای که ترکیب نهایی بتواند هم‌زمان چند مسیر مؤثر در گسترش آتش را مهار کند.
یِه‌تانگ پان (Ye-Tang Pan)، نویسنده مسئول پژوهش، معتقد است ZIF-۶۷ به دلیل ساختار متخلخل، شیمی قابل‌تنظیم و وجود جایگاه‌های فعال حاوی کبالت، بستر مناسبی برای ترکیب با انواع مواد بازدارنده شعله فراهم می‌کند. در این رویکرد، ZIF-۶۷ می‌تواند در کنار مواد مبتنی بر فسفر، رس و کربن قرار گیرد و سامانه‌هایی چندجزئی برای محافظت بهتر پلیمر در برابر گرما، شعله و دود ایجاد کند.
یکی از ویژگی‌های مهم ZIF-۶۷، ساختار متخلخل آن است. وجود این منافذ می‌تواند به پراکنش بهتر اجزای بازدارنده شعله درون ماتریس پلیمری کمک کند. پراکنش یکنواخت‌تر این مواد باعث می‌شود ترکیبات محافظ در بخش‌های بیشتری از ماده حضور داشته باشند و بتوانند در هنگام مواجهه با حرارت، عملکرد مؤثرتری از خود نشان دهند.
نقش دیگر ZIF-۶۷ به وجود جایگاه‌های حاوی کبالت مربوط می‌شود. بر اساس بررسی پژوهشگران، این جایگاه‌ها می‌توانند در جریان احتراق به تشکیل لایه‌های کربنی محافظ کمک کنند. چنین لایه‌ای مانند یک سد عمل می‌کند و می‌تواند انتقال گرما از شعله به بخش‌های داخلی ماده را کاهش دهد. همچنین تشکیل این لایه محافظ می‌تواند خروج ترکیبات قابل‌احتراق از پلیمر را محدود کند و در نتیجه روند گسترش آتش کاهش یابد.
تأثیر این سازوکار تنها به کاهش اشتعال‌پذیری محدود نمی‌شود. کاهش سرعت انتقال گرما و محدودشدن انتشار محصولات قابل‌احتراق می‌تواند میزان دود تولیدشده هنگام سوختن پلیمر را نیز کاهش دهد. این موضوع از نظر ایمنی اهمیت ویژه‌ای دارد؛ زیرا در بسیاری از آتش‌سوزی‌ها، دود و محصولات حاصل از تجزیه مواد می‌توانند خطرات جدی ایجاد کنند.
پژوهشگران در این مطالعه مجموعه‌ای از راهبردهای ساخت نانوکامپوزیت‌های پلیمری مبتنی بر ZIF-۶۷ را نیز بررسی کرده‌اند. از جمله این روش‌ها می‌توان به اختلاط مستقیم، رشد درجا (In-situ Growth)، اچ‌کردن و تبدیل ZIF-۶۷ به مشتقات کربنی اشاره کرد. هر یک از این رویکردها می‌تواند امکان کنترل متفاوتی بر ساختار نهایی و نحوه توزیع اجزای بازدارنده شعله در ماتریس پلیمری فراهم کند.
یکی از نکات مهم این بررسی، توجه به اثر هم‌افزایی میان مواد مختلف است. در یک سامانه چندجزئی، هر ماده می‌تواند بخشی از فرایند احتراق را هدف قرار دهد. برای مثال، یک جزء ممکن است در تشکیل لایه محافظ نقش داشته باشد، در حالی که جزء دیگر انتقال گرما یا انتشار ترکیبات قابل‌احتراق را محدود کند. ترکیب این عملکردها می‌تواند در مقایسه با استفاده جداگانه از هر ماده، حفاظت جامع‌تری در برابر آتش ایجاد کند.
این رویکرد همچنین می‌تواند امکان تولید پلیمرهایی با عملکردهای چندگانه را فراهم کند. پژوهشگران معتقدند نانوکامپوزیت‌های مبتنی بر ZIF-۶۷، علاوه بر افزایش مقاومت در برابر آتش، می‌توانند ویژگی‌های دیگری مانند محافظت الکترومغناطیسی و مدیریت حرارتی نیز داشته باشند. به این ترتیب، هدف تنها ساخت ماده‌ای با قابلیت دیرسوزی بیشتر نیست، بلکه توسعه پلیمرهایی است که بتوانند هم‌زمان چند نیاز فنی را پاسخ دهند.
با وجود این ظرفیت‌ها، استفاده گسترده از چنین موادی همچنان به توسعه فناوری ساخت در مقیاس بزرگ نیاز دارد. یکی از مسیرهای مهم تحقیقات آینده، طراحی روش‌های آماده‌سازی مقیاس‌پذیر و اقتصادی است؛ زیرا فرآیندی که در مقیاس آزمایشگاهی عملکرد مناسبی دارد، الزاماً برای تولید صنعتی مناسب نیست.
پژوهشگران همچنین بر ضرورت بررسی دقیق تغییرات ساختاری ZIF-۶۷ و نانوکامپوزیت در حین احتراق تأکید کرده‌اند. شناخت اینکه ساختار ماده هنگام افزایش دما و قرارگرفتن در معرض شعله چگونه تغییر می‌کند، می‌تواند به طراحی هدفمندتر مواد بازدارنده شعله کمک کند.
در نهایت، توسعه مواد هوشمند مقاوم در برابر آتش یکی دیگر از مسیرهای آینده این حوزه عنوان شده است. چنین موادی می‌توانند علاوه بر مقاومت در برابر شعله، متناسب با شرایط محیطی واکنش نشان دهند و عملکردهای حفاظتی بیشتری ارائه کنند.
این مطالعه مروری نشان می‌دهد که ZIF-۶۷ به دلیل ترکیب ساختار متخلخل، قابلیت تنظیم شیمیایی و وجود جایگاه‌های فعال کبالت، می‌تواند به‌عنوان یکی از اجزای مهم در طراحی نانوکامپوزیت‌های پلیمری مقاوم در برابر آتش مورد توجه قرار گیرد. ترکیب این ماده با بازدارنده‌های شعله مبتنی بر فسفر، رس و کربن، مسیر توسعه پلیمرهایی را فراهم می‌کند که علاوه بر حفظ ویژگی‌های کاربردی، در برابر حرارت و آتش ایمن‌تر باشند. بااین‌حال، برای تبدیل این ظرفیت به محصولات صنعتی، همچنان باید چالش‌هایی مانند تولید در مقیاس بالا، کنترل ساختار در حین احتراق و ارزیابی عملکرد در شرایط واقعی برطرف شود.

لینک کوتاه:
https://www.siasatvabazaryabi.ir/Fa/News/801813/

نظرات شما

ارسال دیدگاه

Protected by FormShield
مخاطبان عزیز به اطلاع می رساند: از این پس با های لایت کردن هر واژه ای در متن خبر می توانید از امکان جستجوی آن عبارت یا واژه در ویکی پدیا و نیز آرشیو این پایگاه بهره مند شوید. این امکان برای اولین بار در پایگاه های خبری - تحلیلی گروه رسانه ای آریا برای مخاطبان عزیز ارائه می شود. امیدواریم این تحول نو در جهت دانش افزایی خوانندگان مفید باشد.

ساير مطالب

کاسیو از سه ساعت خوش‌قیمت سری FB100W با سیستم شمارش قدم رونمایی کرد

کشف شواهد تازه از احتمال وجود حیات در اقیانوس زیرسطحی «انسلادوس»

طراحی هیدروژل‌های هوشمندی که می‌توانند خود را با محیط سازگار کنند

مالک برند نوکیا از گوشی هوشمند «وایب 2 پرو» با دوربین 64 مگاپیکسلی رونمایی کرد

طلوع بی‌نظیر ماه در عکس روز ناسا

جنگ نانویی با آتش: آیا MOFها می‌توانند پلاستیک‌ها را در برابر آتش ایمن‌تر کنند؟

«گلکسی بادز آن» اولین هندزفری گوشواره‌ای سامسونگ رونمایی شد

آزمایش خون 10 دقیقه ای جان بیماران دچار سکته را نجات می دهد

هفتم مهرماه آخرین فرصت شرکت‌های منتخب برای حضور در «مانوین» 1405

قابلیت تبدیل دیسک به نسخه دیجیتال ایکس باکس برای همه کاربران در دسترس قرار گرفت

«فقر» می‌تواند ظاهر قلب را تغییر دهد

معرفی حمایت‌های معاونت توسعه اقتصاد دانش‌بنیان به متخصصان کانکت

تبلت قدرتمند و گیمینگ آیکو پد اولترا با تراشه Snapdragon 8 Elite Extreme Gen 6 رونمایی شد

ایمپلنت مغزی به نازکی سوزن؛ ابزار جدید مطالعه مغز و درمان صرع

راز الکترونیک کشسان در مقیاس مولکولی؛ چرا جهت کشش مهم است؟

گلکسی تب S12 اولترا و S12 پلاس رونمایی شدند؛ تبلت‌های پرچمدار سامسونگ پیشرفته‌تر از همیشه

اوپو از دو گوشی خوش‌قیمت با باتری بزرگ و بدنه مستحکم رونمایی کرد

درمان بی‌خوابی شاید روند پیری بدن را آهسته کند

الماسی کوچک‌تر از دانه برنج؛ حسگری تازه برای پایش دقیق قلب

رکورد بازیکنان هم‌زمان American Truck Simulator در استیم با انتشار بسته الحاقی جدید شکسته شد

دانشمندان به‌جای حذف لرزش، از آن برای اندازه‌گیری نانویی استفاده کردند

چرا آمار اوتیسم بالا رفته است؟

تریلر جدید Call of Duty: Modern Warfare 4 به ویژگی‌های کامپیوتر می‌پردازد

تریلر زمان عرضه بازی The Witcher 3: Wild Hunt – Remastered به نمایش درآمد

7 نکته جالب در مورد موشک‌های اسپیس‌ایکس که شاید ندانید

توسعه‌دهندگان 007 First Light از عرضه یک بسته‌ الحاقی رایگان خبر دادند

دزدی ژنتیکی 100هزار ساله؛ کشف ویروسی که بخشی از دی‌ان‌ای ما را به سرقت برده است

آیا GTA 6 غایب بزرگ جوایز بهترین بازی‌های سال 2026 خواهد بود؟

دانشمندان سرنخ تازه‌ای از نحوه تشکیل الماس‌های سیاه برزیل پیدا کردند

توسعه اعضای بدن مصنوعی با قابلیت تجربه حس لامسه

بازگشت «جوس» به زمین؛ کاوشگر قمرهای یخی مشتری، سومین کمک گرانشی را دریافت کرد

دانشمندان معمای طوفان فضایی مرموز دهه 1840 را حل کردند

«تحقیق و توسعه» محور پیشرفت صنعت مواد و ساخت پیشرفته

شرط عجیب برای خرید PS5 Pro در ژاپن: ثابت کنید که گیمر هستید!

چرا بسیاری از دانش‌آموزان در ریاضی مشکل دارند؟

لشکر پهپادهای زیر آبی چین رکورد زد

ٖداروی جدید یک چهارم وزن افراد دیابتی را کاهش می دهد

تاثیر واقعی قهوه بر روده و مغز مشخص شد

ساخت نسخه اندروید و غیر رسمی بازی GTA V لغو شد

عکس روز ناسا از یک جزیره کهکشانی

استروئید؛ میانبری که بدن را قربانی می‌کند

این مینی کامپیوتر، 192 گیگابایت رم یکپارچه و 24 ترابایت فضای ذخیره‌سازی دارد

کنسول دستی کلاسیک «آیانئو» معرفی شد؛ محصولی به‌شدت نوستالژیک

کشف شواهد جدیدی از تاثیر آسپرین بر کاهش خطر زوال عقل

اختصاص 30 میلیارد تومان تسهیلات معاونت علمی به حوزه بازی‌های رایانه‌ای

تحقق 226 طرح تولید بار اول به ارزش 767 میلیون دلار در دستگاه‌ها

افزایش شانس بارداری در مبتلایان به آندومتریوز با روش نوین دانشگاهی

اطلاعات جدید از بازی GTA 6؛ طوفان‌های سهمگین، 170 گونه جانوری و نقشه‌ای بسیار عظیم

گوشی شیائومی 18 احتمالا دوربین 200 مگاپیکسلی و تراشه قدرتمند خواهد داشت

کشف مکانیسم جدید رشد مو