خواص حافظه شکلی نانوکامپوزیت بر پایه پلی‌یورتان-نانوصفحه گرافن

فرضیه: به دلیل خواص منحصر به‌فردی از قبیل چگالی کم، قیمت مناسب، تغییرشکل‌پذیری زیاد و فراوش‌پذیری آسان، پلیمرهای حافظه شکلی کاربردهای بسیار زیادی را در صنایع مختلف پیدا کرده‌اند. در این پژوهش، خواص حافظه شکلی نانوکامپوزیت‌های بر پایه پلی‌یورتان-نانوصفحه گرافن بررسی شده است. فرضیه اصلی در این پژوهش بهبود عملکرد حافظه شکلی با افزودن نانوصفحه‌های گرافن بود.  روش‌ها: ابتدا، دو نمونه پلی‌یورتان با فرمول‌بندهای مختلف برای تهیه نمونه‌ها با قطعه‌های سخت مختلف سنتز شدند. سپس، نانوکامپوزیت دارای گرافن از آن‌ها با روش محلولی تهیه شد. دو ساختار متفاوت از پلی‌یورتان با ترکیب درصدهای متفاوت فاز سخت مختلف (24.4 و %23.9) تهیه شدند. آزمون‌های طیف‌سنجی زیرقرمز تبدیل فوریه (FTIR)، میکروسکوپی الکترون پویشی (SEM)، گرماسنجی پویشی تفاضلی (DSC)، بازیابی و ثبات شکلی (به‌عنوان شاخص‌های عملکرد حافظه شکلی) برای بررسی سنتز و خواص پلی‌یورتان و رفتار حافظه شکلی نمونه‌ها به‌کار گرفته شدند. یافته‌ها: طیف‌های FTIR نشان داد، پلی‌یورتان با موفقیت سنتز شده است. ریزنگارهای SEM پراکنش خوب نانوصفحه‌های گرافن را در ماتریس پلی‌یورتان تأیید کرد که تقریباً عاری از وجود کلوخه‌ها و انبوهش ذرات بودند. هیچ پیک ‌مشخصه‌ای از ذوب و بلورینگی در دمانگاشت‌های DSC برای نمونه‌های پلی‌یورتان بر پایه تولوئن دی‌ایزوسیانات دیده نشد. بدین معنی که پلی‌یورتان سنتزشده بدون ساختارهای بلوری و منظم بوده و کاملاً بی‌شکل است. در حالی که نمونه‌های پلی‌یورتان بر پایه هگزامتیلن دی‌ایزوسیانات پیک‌های مشخصی در هر دو مرحله رفت و برگشت آزمون DSC نشان دادند که می‌تواند حاکی از جدایی فاز بارز بین نواحی سخت و نرم و تشکیل ساختار بلوری باشد. مقادیر بازیابی و ثبات شکلی نمونه‌ها در محدوده %90-70 بود. مقایسه این مقادیر  برای نمونه‌های خالص و نانوکامپوزیت نشان داد، با افزایش نانوصفحه‌های گرافن قابلیت بازیابی و ثبات شکلی بهبود یافته است.