دوربینهای حرارتی در ناحیه 8-13 میکرومتر قابلیت مشاهده تصاویر حرارتی سربازان را در میدان نبرد دارند. برای کاستن نشانه های حرارتی، کافی است تا تابش در این طول موج را کاهش دهیم. اگر سطج جسم گرم بتواند تشعشع خود را به پشت زمینه منعکس کند، این جسم می تواند برای دوربینهای حرارتی سرد بنظر برسد. این کار با استفاده از مواد با تشعشع پایین قابل انجام است. یک هادی الکتریکی خوب مانند فلزات بدلیل تحرک الکترونی بالا، تابندگی پایین و انعکاس بالایی دارد. لایه نشانی الکترولس، تکنیک جدیدی است که بر روی مواد منسوج برای ایجاد خصوصیاتی نظیر هدایت الکتریکی و ویژگیهای مغناطیسی خوب بکار برده شده است. در این تحقیق، قدرت بازدارندگی پارچه پلی استری پوشش داده شده با نانو ذرات مس و نیکل ، کامپوزیت مس- نیکل در برابر امواج مادون قرمز حرارتی به روش الکترولس بررسی شده است. علاوه بر این، یک روش جدیدی برای ثبت توان حرارتی یک منبع گرمایی در یک فاصله مشخص توسط سنسور ترموپیل معرفی شده است. سطوح پوشش داده شده توسط میکروسکوپ الکترونی ،آنالیزور edx، اسپکتروسکوپی تبدیل فوریه مادون قرمز ، رامان اسپکتروسکوپی و پراش اشعه ایکس مشخصه یابی شدند. علاوه بر این ثبات شستشویی و سایشی همراه با سایر خصوصیات فیزیکی - مکانیکی و مورفولوژیک مورد بررسی قرار گرفت. مطابق نتایج بدست آمده برای پارچه های هادی در بهترین شرایط فرآیند، مقاومت الکتریکی سطحی پارچه های لایه نشانی شده نیکلی ?/sq 62/7، و برای پارچه های مسی ?/sq 64/0 مشاهده شد . هنگام لایه نشانی نانو ذرات نیکلی بر روی سطح مسی پارچه این مقاومت الکتریکی به مقدار ?/sq65/1 افزایش یافت. بررسی های صورت گرفته نشان داد که خصوصیات الکتریکی پارچه های لایه نشانی شده در مقابل شستشو و سایش در شرایط خشک و تر از ثبات بالایی بر خوردار است. تصاویر حرارتی نمونه های پوشش داده شده با نانو ذرات فلزی نشان داد که قدرت بازدارندگی پارچه نیکلی در مقابل امواج مادون قرمز حرارتی به دلیل هدایت کمتر الکتریکی پایین تر از پارچه مسی می باشد. همچنین پارچه کامپوزیتی مس- نیکل بعلت تشکیل دولایه یکنواخت از نانو ذرات فلزی ، بازدارندگی بالاتری را نشان می دهد. اندازه گیری میزان توان حرارتی دریافت شده توسط سنسور حرارتی ترموپیل نیز این میزان دافعه امواج مادون قرمز حرارتی نمونه های لایه نشانی شده را تایید کرد. توان حرارتی دریافت شده از یک منبع حرارتی با دمای سطحی c° 55 توسط سنسور ترموپیل در مقابل پارچه پلی استر متراکم خام مقدار w/m2 25/14 بود. بعد از لایه نشانی نانو ذرات نیکل بر روی سطح پارچه بمقدار 4/1 واحد و با نانو ذرات مس بمقدار 3/2 واحد از توان حرارتی کاسته شد بطوریکه در پارچه کامپوزیتی مس- نیکل به w/m2 56/11 رسید. مشخصات اسپکتروفتومتری ماون قرمز پارچه پلی استری بعد از لایه نشانی با نانو ذرات فلزی، هیچ تغییری را نشان نداد ولی در قسمت اعظم محدوده -1 cm 400-4000 ارتفاع پیکهای جذب در خصوص نانو ذرات فلزی نیکل کاهش ولی در حضور نانو ذرات فلزی مس افزایش یافت. همچنین تشکیل لایه یکنواختی از نانو ذرات فلزی نیکل روی سطح مسی پارچه سبب کاهش ارتفاع پیکهای جذب شد. شدت تفرق پیکهای رامان پارچه پلی استری بعد از لایه نشانی با نانو ذرات فلزی کاهش یافت که حاکی از تشکیل پوشش فشرده فلزی بود. الگوی xrd پارچه های پلی استری لایه نشانی شده با نانو ذرات نیکل بدلیل وجود محتوی فسفر بالا(wt 7% <( ، تشکیل ساختار آمورفی را روی سطح پارچه نشان داد. بعد از لایه نشانی سطح پارچه پلی استر با نانو ذرات مس ،صفحات بلوری تحت زوایای مشخص(2?)، °43 و °50 تشکیل شد. افزایش شدت پیک تفرق در پارچه کامپوزیتی مس-نیکل با لایه نشانی نیکل روی سطح مسی پارچه نشان دهنده تقویت آرایش یافتگی صفحات بلوری می باشد.

در سال های اخیر نانو الیاف کامپوزیتی آلی- غیر آلی با هدف ایجاد مواد جدید با خواص جدید یا بهبود یافته در مقایسه با مواد آلی یا غیر آلی به طور گسترده مورد توجه قرار گرفته اند تا خواص نوری، گرمایی، الکتریکی و مکانیکی یک ماتریس پلیمری نانو لیفی را بهبود بخشند. در این تحقیق خواص نوری نانو الیاف مرکب الکتروریسی شده ی پلی وینیل الکل(pva)/ نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم(tio2) با و بدون حضور رنگزا مورد بررسی قرار گرفته است. این تحقیق در سه مرحله شامل آماده سازی دیسپرسیون پایدار حاوی پلی وینیل الکل و درصد های متفاوتی از نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم با و بدون رنگزا، الکتروریسی دیسپرسیون تهیه شده به منظور تولید نانو الیاف با ظرافت مختلف و در نهایت بررسی خواص مورفولوژیکی و مشخصه های نوری نانو الیاف تهیه شده انجام شد. بررسی مورفولوژی و قطر نانو الیاف با استفاده از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی(sem) انجام گرفت نتایج نشان داد قطر نانو الیاف در دو محدوده ی 250-100 نانومتر و 400-250 نانومتر قرار گرفت. حضور نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم در ساختار پلیمر پلی وینیل الکل با میکروسکوپ الکترونی عبوری (tem)، آزمون پراش اشعه ایکس و sem-edx اثبات شد. همچنین بررسی خواص نوری نانو الیاف توسط اسپکتروفتومتر انعکاسی انجام شد. جهت مطالعه خواص نوری نانو الیاف، طیف انعکاسی و مقدار روشنایی نانو الیاف صد درصد پلی وینیل الکل و نانو الیاف مرکب پلی وینیل الکل/ نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم در ظرافت های مختلف مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل بیانگر تأثیر ظرافت و نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم بر طیف انعکاسی و مقدار روشنایی بود. در نانو الیاف کامپوزیتی رنگی و غیر رنگی با درصد دی اکسید تیتانیوم مساوی و قطر متفاوت، نتایج بدست آمده از طیف انعکاسی نمونه ها نشان داد با افزایش قطر نانو الیاف میزان روشنایی و میزان انعکاس نمونه ها کاهش یافت. پس از آن نانو الیاف کامپوزیتی در محدوده ی قطری یکسان و با درصد های متفاوت دی اکسید تیتانیوم مورد مقایسه قرار گرفتند. نتایج نشان داد در نمونه های غیر رنگی با حضور دی اکسید تیتانیوم میزان انعکاس نمونه ها کاهش یافت در حالیکه در نمونه های رنگی با حضور دی اکسید تیتانیوم میزان انعکاس نمونه ها افزایش یافت.

در این پایان نامه تهیه و بررسی خصوصیات نانو الیاف فیبروئین ابریشم و تاثیر نانو لوله های کربنی بر روی خواص الکتریکی، مکانیکی، حرارتی، رئولوژیکی و قطر نانوالیاف مورد مطالعه قرار گرفت و در نهایت زیست سازگاری داربست های نانو الیاف کامپوزیت فیبروئین ابریشم/نانو لوله کربنی ارزیابی گردید. برای تهیه نانو الیاف ابریشم ابتدا فیبروئین ابریشم تهیه شد و سپس تاثیر پارامترهای مختلف الکتروریسی شامل غلظت، ولتاژ، نرخ جریان و فاصله بر روی شکل گیری نانو الیاف با استفاده از میکروسکوپ نور پلاریزه مورد ارزیابی شد. نتایج نشان داد غلظت 13%، ولتاژ 22 کیلو ولت، نرخ جریان 04/0-01/0 میلی لیتر بر ساعت و فاصله 10 سانتی متر بهترین شرایط برای تشکیل نانو الیاف و عدم تشکیل قطرات اسپری شده می باشد. در ادامه تاثیر افزایش مقادیر مختلف نانو لوله کربنی(%10-5/2) روی خواص رئولوژیکی، مکانیکی، الکتریکی و حرارتی نانو الیاف مورد بررسی قرار گرفت که با توجه به نتایج به دست آمده محلول ریسندگی فیبروئین/نانو لوله کربنی از خود رفتار غیر نیوتنی نشان داد و ویسکوزیته آن در اثر برش کاهش یافت. همچنین میزان خواص الکتریکی و رسانایی نمونه ها با افزایش درصد نانو لوله کربنی تا حداکثرms/cm 114/0 افزایش یافت. تست-های گرماسنج پویشی و پراش اشعه ایکس نشان دهنده افزایش میزان بلورینگی نانو الیاف با افزایش نانو لوله کربنی بود. بررسی خواص مکانیکی نانوالیاف فیبروئین حاوی نانو لوله کربنی به واسطه حضور نانو لوله ها با انعطاف پذیری کم مقدور نبود. عامل دارشدن سطح نانولوله های کربنی توسط بیوپلیمر فیبروئین با استفاده از تکنیک های طیف سنجی مادون قرمز و رامان بررسی شد و نتایج نشان می دهد که با افزایش نانو لوله کربنی مقدار بلورینگی افزایش یافته است و واکنش شیمیایی بین فیبروئین ابریشم و نانو لوله کربنی بصورت فرایند غالب ظاهر نشده است. جهت مشاهده و بررسی تاثیر درصدهای مختلف نانو لوله کربنی روی ظاهر و قطر الیاف از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده گردیدکه نتایج نشان داد در اثر افزایش نانو لوله کربنی%(5/7-0) قطر الیاف از 46 تا 98 نانومتر افزایش یافت و در درصدهای بالای نانو لوله کربنی(10%)، تجمع در سطح الیاف مشاهده گردید. در نهایت زیست-سازگاری داربست های تهیه شده روی رشد و نمو رده سلولی l929 (سلول های چسبنده و فیبروپلاست موش) مورد بررسی قرار گرفت و نتایج نشان داد که این داربست ها تاثیر مثبت روی رشد و تکثیر سلول دارند و کاملا زیست سازگار می باشند، افزایش درصد نانو لوله-های کربنی تا 5/7% باعث افزایش زیست سازگاری شد . علاوه بر این افزایش رشد سلولی در دوره زمانی کشت 7 روزه نسبت به زمان 3 روز تایید دیگری بر زیست سازگاری و سمی نبودن داربست کامپوزیتی مشتمل بر نانو لوله کربنی و فیبرویین ابریشم خواهد بود.

ریسندگی الکتریکی به روش هم محور یکی از مهمترین تکنیک ها برای ایجاد تحول در خصوصیات و کاربردهای منحصر بفرد نانو الیاف است. در تحقیق حاضر ساخت و بررسی مشخصه های نانو الیاف هم محور کیتوسان (هسته) – پلی وینیل الکل (پوسته) تهیه شده با استفاده از روش الکتروریسی هم محور ارائه شده است. این تحقیق در سه مرحله شامل آماده سازی محلول های کیتوسان و پلی وینیل الکل در غلظت های مختلف، بررسی عوامل موثر بر تولید نانوالیاف هم محور کیتوسان (هسته)-پلی وینیل الکل (پوسته) و در نهایت بررسی مشخصه های شیمیایی، حرارتی و همچنین زیست سازگاری نانو الیاف انجام گرفته است. بررسی مورفولوژی با استفاده از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی انجام گرفته است. تحت شرایط مختلف الکتروریسی، نانو الیاف یکنواخت با میانگین قطر 81/115 نانو متر بدست آمده است. میکروسکوپ الکترونی عبوری برای تشخیص ساختار دو جزئی نانو الیاف استفاده شد. مشاهده شد که نانوالیاف با ساختار هسته/ پوسته در غلظت کیتوسان (5%)/ پلی وینیل الکل (10%) تشکیل شده اند. نتایج میکروسکوپ نیروی اتمی نشان داد که سطح نانو الیاف دو جزئی با توجه به زبری کمتر عمدتاٌ از پلی وینیل الکل تشکیل شده است. در طیف سنجی مادون قرمز، حضور پیک جذبی در 1-cm 1430، وجود اتصال هیدروژنی در سطح مشترک کیتوسان و پلی وینیل الکل را تأیید کرد. طبق نتایج حاصل از گرما سنج پویشی تفاضلی، ساختار کریستالی نانوالیاف دو جزئی نسبت به نانوالیاف پلی وینیل الکل و کیتوسان خالص بهبود پیدا نکرد. نتایج مربوط به زیست سازگاری داربست های نانو لیفی هم محور کیتوسان /پلی وینیل الکل هم از نظر مرفولوژیکی و هم از نظر کمی، نشانگر زیست پذیری مناسب سلول های فیبروبلاست موشی روی داربست تهیه شده و عدم سمیت داربست مذکور در مقایسه با گروه های کنترل بود.

پیشرفتهای جدید درحوزه فناوری نانو، ادغام منسوجات و الکترونیک موجب فراهم آمدن پتانسیل هایی جهت تولید منسوجات رسانا با کاربردهای ویژه در حوزه سلامت الکترونیک شده است. هدف از ترکیب نساجی و الکترونیک جایگزینی سیم ها و حتی بوردهای الکترونیکی با پارچه های رسانا می باشد. پزشکی از راه دور پلی ارتباطی میان علوم پزشکی و مهندسی است، در پزشکی از راه دور داده ها و اطلاعات پزشکی به صورت متن، تصویر و یا سیگنال مورد نیاز برای پیش گیری و درمان انتقال داده می شوند. تله کاردیولوژی یکی از قدیمی ترین کاربردهای پزشکی از راه دور میباشد. این مطالعه امکان بالقوه برای سرعت بخشیدن به فرایندهای تشخیص و درمانی در زمینه بیماران قلبی و دریافت مستمر سیگنال دستگاه الکتروکاردیوگرام را نشان می دهد. در این مطالعه برای طراحی آزمایشات و بهینه سازی از روش (سطح پاسخ) rsm که بین پاسخ و عامل های مهم و اثرات متقابل آنها، ارتباط ایجاد می کند؛ استفاده شد. در مرحله اول تحقیق شرایط بهینه برای لایه نشانی حمام نیکل مورد بررسی قرار گرفت، سپس در مرحله دوم طراحی آزمایشات؛ به بررسی فرآیند چاپ جوهر افشان بر سطح پارچه پلی استری، تحت شرایط بهینه حمام لایه نشانی بدست آمده از مرحله اول پرداخته شد. با توجه به نتایج به دست آمده از مدل پیشنهادی برنامه، بهترین میزان رسانایی (?/sq4/0) بدست آمد،که این مقدار برای دریافت سیگنالهای قلب مناسب می باشد؛ زیرا اختلاف پتانسیلی که در اثر فعالیت قلب در سطح پوست ایجاد می گردد در حد میلی ولت است؛ لذا لازم است طرح های چاپ شده بر پارچه باید دارای مقاومت الکتریکی پایینی باشند. همچنین برای داشتن کمترین پخش شدگی در طرح ها (سیگنال های دریافتی از پوست به شدت تحت تاثیر میدان های مغناطیسی موجود در محیط می باشند)، لازم است طرحها بدون هیچ گونه پخش شدگی چاپ شده باشند. پس از انتخاب بهترین نمونه حسگر، ویژگیهای فیزیکی و مکانیکی پارچه های پلی استری لایه نشانی شده شامل ویژگیهای سختی خمش، استحکام کششی، ازدیاد طول تا حد پارگی و نفوذ پذیری هوا بررسی شد. همچنین مورفولوژی سطح ترکیب و ساختار سطوح لایه نشانی شده توسط میکروسکوپ الکترونی با آنالیزور edx و پراش اشعه ایکس مشخصه یابی شدند. نتایج حاصل از تصاویر میکروسکوپ الکترونی نیز حاکی از تشکیل پوشش فشرده فلز نیکل بر روی سطح پارچه می باشد. بررسی های صورت گرفته نشان داد که خصوصیات الکتریکی پارچه های لایه نشانی شده در مقابل شستشو از ثبات بالایی بر خوردار است. نتایج حاصل از آزمایش دریافت سیگنال قلب و مقایسه آن با الکترود مرجع دستگاه الکتروشوک مانیتورینگ، نشان دهنده کیفیت بسیار بالای سیگنال های دریافتی می باشد. به کار بردن این حسگرهای چاپ شده بر سطح منسوج بعلت انعطاف پذیر بودن منجر به راحتی در پوشش و آزادی عمل بیشتر کاربر خواهد شد. الکتروگاردیوگرام قابل پوشش این قابلیت را دارد که در حل مشکل افزایش سن جمعیت و افزایش تقاضای خدمات بهداشتی کمک کند.

پیشرفت ادوات و سیستم های مایکروویو حالت جامد به کاربرد وسیع شکل خاصی از خطوط انتقال صفحه ای موازی به نام خطوط نواری یا صرفا خطوط نواری منتهی شده است. یک خط نواری معمولا از یک لایه دی الکتریک واقع بر یک صفحه هادی زمین شده، به همراه نوار فلزی باریکی بر روی لایه می باشد. با پیشرفت تکنیک های مدار چاپی، خطوط نواری را به سادگی می توان ساخت و با دیگر عناصر مداری مجتمع نمود. این خطوط نواری معروف به خطوط میکرواستریپ می باشند و به این مجموعه آنتن های میکرواستریپ می گویند. بطور کلی آنتن های میکرواستریپ از 3 لایه تشکیل شده اند که عبارت است از: پچ رسانا، زیرلایه دی الکتریک و صفحه زمین رسانا. یکی از مهمترین مشکلات استفاده از آنتن های نساجی، انعطاف پذیر نبودن آنها می باشد. به همین دلیل، در این پایان نامه، تمامی لایه ها منسوج بوده و آنتن های بدست آمده دارای قابلیت انعطاف پذیری و خمش بالا می باشند. به منظور تهیه آنتن ها از نانو ذرات فلزی نیکل به روش لایه نشانی الکترولس و برای بررسی تاثیر شکل و سایز پچ رسانا، از چاپگر جوهر افشان استفاده شده است. همچنین در روش دیگری، با سنتز نانو ذرات نقره و تهیه خمیر رسانای نقره به چاپ تخت پچ رسانا پرداخته شد. در این تحقیق، بهره و پهنای باند آنتن های ساخته شده، با استفاده از اسپکتروم آنالایزر بررسی شده است. سطوح پوشش داده شده توسط میکروسکوپ الکترونی ،آنالیزور edx، میکروسکوپ نوری و پراش اشعه ایکس مشخصه یابی شدند. علاوه بر این ثبات شستشویی همراه با سایر خصوصیات فیزیکی - مکانیکی و مورفولوژیک مورد بررسی قرار گرفت. برای آنالیز شرایط بهینه از برنامه آماری design expert7 استفاده شد. مطابق نتایج بدست آمده برای پارچه های هادی در بهترین شرایط فرآیند، مقاومت الکتریکی سطحی طرح های لایه نشانی شده نیکلی ?/sq 1/0، و برای طرح های رسانا نقره حدودm ?/sq200 مشاهده شد. بررسی های صورت گرفته نشان داد که خصوصیات الکتریکی پارچه های لایه نشانی شده در مقابل شستشو از ثبات بالایی بر خوردار است. الگوی xrd پارچه های پلی استری لایه نشانی شده با نانو ذرات نیکل بدلیل وجود محتوی فسفر بالا(wt 7% <( ، ساختار تمایل به آمورف شدن روی سطح پارچه را نشان داد. همچنین پهنای باند و بهره آنتن هایی با سایز و اشکال مختلف پچ مورد بررسی قرار گرفت و نتایج بدست آمده از دستگاه اسپکتروم آنالایزر نشان داد که با افزایش سایز پچ رسانا پهنای باند آنتن های چاپی به میزان khz 1 نسبت به آنتن هایی با پچ کوچکتر افزایش یافته و بهره آن به میزان db 11- کاهش یافته است. از طرفی پهنای باند آنتن مستطیلی نسبت به آنتن مارپیچ، khz 2/0 افزایش داشته و بهره آن db 5/2- کاهش یافته است.

برای تولید بستر انعطاف پذیر رسانا، هدایت الکتریکی با استفاده از روش الکترولس فلز نیکل روی پارچه شفاف ایجاد شده، سپس لایه ای از نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم بعنوان لایه سدی با استفاده از روش اسپری کردن بر روی پارچه رسانا ایجاد شد. در مرحله بعد با استفاده از روش الکتروریسی، وب نانو الیاف کامپوزیتی پلی وینیل الکل/(30%)دی اکسید تیتانیوم مستقیما بر روی سطح پارچه رسانا تشکیل شد. الکترولیت به کاربرده شده در این تحقیق، الکترولیت ژلی برپایه یدید-تری یدید بوده و از نانو ذرات طلا و نانو لوله های کربنی به عنوان الکترود مقابل استفاده شد. پس از لایه نشانی نانو ذرات نیکل، مقاومت الکتریکی سطحی پارچه رسانا ?/sq 11/10 و میزان انتقال نوری آن 25% بود. جهت حفظ شرایط پایدار الکتروریسی و وب یکسره، حداکثر مقدار ممکن دی اکسید تیتانیوم در محلول پلیمری 30% بود. ابتدا وب نانو الیاف کامپوزیتی پلی وینیل الکل/(30%)دی اکسید تیتانیوم روی صفحه آلومینیومی و سپس روی سطح پارچه رسانا تشکیل شد. براساس نتایج آنالیز پراش اشعه ایکس، وب کامپوزیتی سه پیک مشخصه کریستالی در دوتتا برابر با °32/25، °86/37 و°06/48 دارد که بیانگر دی اکسید تیتانیوم در فاز آناتاز است. براساس تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (fe-sem) از سطح مقطع نانو الیاف، ضخامت لایه فعال نوری بین 8-6 میکرومتر بود. قطر متوسط نانو الیاف خالص پلی وینیل الکل بین 360-90 نانومتر و قطر متوسط نانو الیاف کامپوزیتی بین450-110 نانومتر بود. همچنین براساس تصاویر میکروسکوپ نیروی اتمی (afm)، پس از افزایش دی اکسید تیتانیوم قطر نانو الیاف بیشتر شده و میانگین زبری سطحی نانو لایه از 10/42 نانومتر در نانو الیاف خالص به 4/106 نانومتر در نانو الیاف کامپوزیتی افزایش یافت. به منظور بررسی امکان جذب و عبور نور از فتو آند چند لایه ای، میزان انتقال نور به وسیله دستگاهuv-vis و میزان انعکاس نور فرودی، با استفاده از دستگاه اسپکتروفوتومتر انعکاسی اندازه گیری شده و میزان افت انتقال و انعکاس نور پس از مراحل مختلف لایه نشانی مورد ارزیابی قرار گرفت. با پوشش دهی دو لایه قبل از لایه فعال نوری، نمودارهای انعکاسی و انتقالی 2% افت انتقال نور و 18% کاهش انعکاس نور نسبت به نمونه اولیه نشان دادند؛ از آنجا که نور فرودی به سطوح می تواند جذب شود، انعکاس یابد یا اینکه انتقال پیدا کند، بنابراین هرچه میزان انعکاس در لایه های اول و دوم الکترود کار کمتر باشد ، می توان به افزایش میزان انتقال و جذب امیدوار بود. بنابراین با توجه به افت ناچیز انتقال نور و 18% کاهش انعکاس پس از لایه نشانی، می توان به افزایش چشمگیر جذب نور مورد نیاز برای تهییج رنگ پی برد.

امروزه پیشرفت در زمین? بهبود انرژی قابل حمل و انتقال که سبک و فشرده باشد و تولید وسایل ذخیره سازی انرژی منعطف برای کاربردهای خاص، یکی از چالش های مهم می باشد.کاربردهایی مانند انرژی قابل پوشش که می تواند در پارچه یا لباس تعبیه شود .بنابراین در سال های اخیر، ساخت سوپرخازن ها با استفاده از مواد انعطاف پذیر به دلیل دارا بودن خصوصیاتی نظیر قابلیت حمل آسان و پوشیدن، مورد توجه ویژه ای قرار گرفته است. در این تحقیق؛ برای نخستین بار از نانوذرات نقره بمنظور ساخت الکترودهای سوپرخازن منعطف، استفاده شده است. در واقع این الکترودها از طریق استحصال شیمیایی نانو ذرات نقره بر روی زیر لای? کاغذی و با استفاده از روش چاپ جوهرافشان تهیه شدند. سپس الکترولیت ژل پلیمری (پلی وینیل الکل- پتاسیم هیدروکسید) در حضور و عدم حضور پتاسیم یدید، به روش قالبگیری محلول تهیه گردید و بصورت ساندویچی بین الکترودها قرار داده شد. در این سوپرخازن، الکترودهای نانونقر? انعطاف پذیر بعنوان کلکتورهای جریان و الکترولیت ژلی بعنوان جداساز و الکترولیت استفاده شدند. سپس ویژگی های الکتروشیمیایی سوپرخازن با دو تکنیک ولتامتری چرخه ای و شارژ/ دشارژ گالوانواستات ارزیابی گردید. سرانجام تأثیر حضور پتاسیم یدید در الکترولیت، بر ظرفیت سوپرخازن بررسی شد. غلظت پتاسیم یدید بمنظور دستیابی به ظرفیت بهینه و همچنین پایداری الکتروشیمیایی سوپرخازن نیز مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج حاکی از این امر بودند که سوپرخازن ساخته شده، از پایداری الکتروشیمیایی نسبی برخوردار بوده و ظرفیت خازنی 22/0 فاراد بر گرم را بر پای? آزمایش های شارژ- دشارژ گالوانواستات ارائه می دهد. براساس مشاهدات، این ظرفیت نسبتا خوب، از حضور پتاسیم یدید بعنوان یک واسط? ردوکسی در الکترولیت، حاصل شده بود. بدین صورت که در زمان شارژ- دشارژ، سیستم ردوکس i-/i2 وظیف? انتقال الکترون را مابین دو صفح? دی الکتریک سوپرخازن با بار مخالف به عهده گرفته و با انجام واکنش-های فارادی، ظرفیت شبه خازنی سوپرخازن را افزایش می دهد. غلظت بهین? 072/0 مولار برای پتاسیم یدید در الکترولیت محاسبه گردید. مطالع? سوپرخازن در سرعت های روبش پتانسیل مختلف از 5 تا 35 میلی ولت بر ثانیه، افزایش خطی جریان های پیک های آندی و کاتدی را با افزایش ریش? دوم سرعت روبش پتانسیل ارائه داد که بیانگر کنترل واکنش های الکترودی انجام شده با پدید? انتشار می باشد.

سلولز گزینه مناسبی برای ساخت داربست مهندسی بافت می باشد. در تحقیق پیش رو از سلولز تهیه شده از ساقه برنج به عنوان منبع تجدید پذیر، فراوان و ارزان استفاده شده است و تکنیک الکتروریسی به عنوان یکی از موثرترین روش ها در ساخت داربست نانوالیافی بکاررفته است. با توجه به اعمال فرایند های مکانیکی و شیمیایی متعدد حین فرایند استخراج سلولز از ساقه برنج و همچنین بکارگیری حلال شیمایی در فرایند الکتروریسی، بررسی زیست سازگاری نانوالیاف حاصل موضوع پژوهش پیش رو است. این تحقیق شامل بررسی ویژگی های شیمیای و فیزیکی سه نمونه سلولز تهیه شده از ساقه برنج و محلول های الکتروریسی تهیه شده از آن ها، بررسی و بهینه سازی عوامل موثر بر تولید نانوالیاف از محلول الکتروریسی منتخب و در نهایت ساخت و بررسی مشخصه های شیمیایی و زیست سازگاری داربست نانوالیافی سلولزی است. نتایج حاصل از طیف سنجی مادون قرمز، گرماسنجی پویشی تفاضلی و پراش اشعه ایکس نشان داد که نمونه سلولز سوم از خلوص بیشتری در مقایسه با دو نمونه دیگر برخوردار است. همچنین با توجه به نتایج بررسی های کشش سطحی، هدایت الکتریکی و ویسکوزیته برشی محلول های الکتروریسی تهیه شده از هر سه نمونه سلولز در حلال آب/فرمیک اسید، محلول بهینه تهیه شده از نمونه سلولز سوم برای فرایند الکتروریسی انتخاب شد. مطابق با نتایج حاصل از میکروسکوپی الکترونی روبشی، ضمن تولید اجسام لیفی-شکل، برای تسهیل شکل گیری نانوالیاف سلولزی استفاده از پلیمر کمکی پیشنهاد گردید. پلی وینیل الکل به عنوان یک پلیمر زیست سازگار با قابلیت انحلال در آب و اسید فرمیک به عنوان پلیمر کمکی، مورد استفاده قرار گرفت. دما و ولتاژ دو عامل بسیار موثر در تشکیل نانوالیاف سلولزی بوده است. الکتروریسی محلول 8 درصد وزنی حاوی 75 درصد سلولز در حلال اسید-فرمیک منجر به تولید نانوالیاف گردید و پس از بهینه سازی دما، ولتاژ، نرخ تغذیه محلول پلیمری و فاصله نازل تا صفحه جمع کننده برابر با 60 درجه سانتی گراد، 25 کیلوولت، 1 میکرولیتر بر ساعت و 10 سانتی متر، داربست نانوالیافی با میانگین قطر 03/80 نانومتر ساخته شد و مورد بررسی مشخصه شیمیایی و زیست سازگاری قرار گرفت. نتایج طیف سنجی مادون قرمز حاکی از وجود گروه های مشخصه سلولز و بررسی زیست سازگاری داربست نانوالیافی سلولزی از نظر کمی، نشانگر زیست-پذیری مناسب سلول های نرمال فیبروبلاست پوست انسانی بر روی نانوالیاف و عدم سمیت داربست مذکور در مقایسه با گروه-های کنترل می باشد.

خصوصیات فیزیکی و حساسیت حرارتی قیر بر عملکرد روسازی در دماهای بالا و پایین تاثیر گذار است. ثابت شده است که استفاده از نانو مواد به عنوان افزودنی ، در صورت پراکنده شدن مناسب نانو ذرات در مقیاس نانو بر خصوصیات فیزیکی و حساسیت حرارتی قیر تاثیر گذار است و در نتیجه بهبود خصوصیات عملکردی مخلوط آسفاتی را موجب می گردد. بر این اساس انتظار می رود نانو لوله های کربنی بر خصوصیاتی همچون سختی، مقاومت در برابر خستگی، مقاومت باربری و پایداری حرارتی تاثیر گذار باشد. بر این اساس هدف اصلی این مطالعه انجام آزمایشاتی به منظور مقایسه نمونه های قیری و آسفالتی عادی و اصلاح شده با نانو لوله های کربنی می باشد. در گام اول نانو لوله های کربنی و نمونه های قیر اصلاح شده با آن در مقیاس نانو توسط آنالیز میکروسکوپی مورد بررسی قرار گرفتند. در گام دوم تاثیر نانو لوله های کربنی بر خصوصیات قیر با استفاده از آزمایشاتی نظیر ویسکوزیته چرخشی و نیز آزمایشات کلاسیک مانند درجه نفوذ، نقطه نرمی و کشش پذیری مورد بررسی قرار گرفت. در نهایت در گام سوم تاثیر استفاده از نانو لوله ها بر خصوصیات مخلوط آسفالتی مورد ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور از آزمایشاتی نظیر مارشال، کشش غیر مستقیم، مدول سختی و مقاومت خستگی استفاده شد. با توجه به نتایج آزمایش میکروسکوپ الکترونی مشخص گردید روش میکس تر مخلوط همگن تری از قیر و نانو لوله های کربنی ایجاد می کند، در حالی که روش میکس خشک نانو لوله ها را به همگنی روش تر پراکنده نمی کند ولیکن روش آسان تر و عملی تری می باشد. نتایج آزمایشات انجام شده بر روی قیر و آسفالت متراکم نشان داد اصلاح توسط نانو لوله های کربنی موجب افزایش سختی و در نتیجه بهبود مقاومت در برابر شیار افتادگی می گردد. این امر به خصوص در درصد های %1-5/0 صادق می باشد. همچنین مشاهده گردید که اصلاح آسفالت توسط نانو لوله های کربنی موجب بهبود عملکرد مقاومت در برابر خستگی آسفالت، به خصوص در دماهای پایین می شود.

الکتروریسی روشی می باشد که می تواند نانوالیاف منفرد و ممتد را با میزان تولید بالا تهیه نماید. دراین روش می توان مستقیماً از محلول پلیمری، نانوالیاف پلیمری تهیه کرد. الکتروریسی ریسیدن نانوالیاف پلیمری تا قطر چند ده نانومتر به روشی است که تکیه برنیروهای الکترواستاتیکی دارد. حال از میان شکل های مختلف نانوالیاف های تولید شده، نانوالیاف ساخته شده به شکل لوله از جمله نانوالیاف توخالی در مقایسه با نانوالیاف معمولی به دلیل میزان سطح ( تقریباً دو برابر) بیش تر، ویژگی ها و کاربردهای بسیاری را شامل می شوند. یکی از روش های تولید نانوالیاف توخالی ایجاد نانوالیافی به شکل هسته/ پوسته توسط الکتروریسی هم محور می باشد و چون مواد رسانا می توانند هدایت الکتریسیته بالایی داشته باشند، سعی بر تولید نانوالیاف توخالی رسانا شده است. برای تولید این نانوالیاف از روش الکتروریسی هم محور استفاده شده است که در آن رشته ساز شامل دو لوله مویینه ی درونی و بیرونی هم مرکز است. یکی از جریان های وارد شده به رشته ساز در لوله مویینه ی داخلی (جریان محلول هسته) و دیگری در فضای بین لوله ی مویینه ی داخلی و بیرونی (جریان محلول رسانای پوسته) می باشد، سپس با تغییر شرایط مختلف الکتروریسی مانند ولتاژ، فاصله، سرعت خروج محلول هسته و پوسته، الیاف هسته/ پوسته را تهیه نموده و پس از حذف محلول هسته، نانوالیاف تو خالی با قطری در محدوده 200 تا 400 نانومتر با رسانایی الکتریکی برابر با 89/22 ± 6/268 میلی زیمنس بر سانتی متر به دست آمده است که به-دلیل هدایت بالای الکتریسیته کاربردهای بسیاری از جمله استفاده در ساخت حسگر، پیل های سوختی، پیل های خورشیدی، باطری های پلیمری، ابرخازن ها، فیلتراسیون و... می توانند داشته باشند.

امروزه استفاده از نانوالیاف سلولزی، با توجه به دسترس بودن منابع آن، بسیار مورد توجه قرارگرفته است. نانوالیاف سلولزی با توجه به هزینه تولیدپایین، استحکام، مدول و میزان جذب بالا دارای ویژگی های مناسب برای استفاده در فیلتر می باشند. در این تحقیق از سلولز استخراج شده از کاه برنج که منبع تجدید پذیر، فراوان و ارزان است به عنوان پلیمر و برای تولید نانوالیاف سلولزی از دستگاه الکتروریسی بدون سوزن استفاده شده است. سیستم الکتروریسی تک سوزنه بهره وری خیلی کمی دارد (به ازای هر سوزن کمتر از mg/h 300)و برای تهیه فیلتر مناسب نخواهد بود. برای استفاده از نانوالیاف درمقیاس نیمه صنعتی و تولید فیلتر باید وب در مقیاس بزرگ تر از فاز آزمایشگاهی تهیه شود. به همین منظور از الکتروریسی بدون سوزن استفاده می شود. در ابتدا با بررسی کشش سطحی، ویسکوزیته و هدایت الکتریکی محلول های سلولز، نمونه ای را که دارای کشش سطحی پایین تر، هدایت الکتریکی و ویسکوزیته ی مناسب تر بود، برای الکتروریسی انتخاب شد. برای بررسی پارامترهای الکتروریسی روی محلول انتخابی، الکتروریسی با دستگاه الکتروریسی بدون سوزن با توجه به آزمایش های طراحی شده با نرم افزار dx7 انجام شد. در ادامه برای تسهیل در تولید نانوالیاف سلولزی و بررسی کاربرد آن برای فیلتر از پلیمر کمکی، پلی وینیل الکل استفاده شد. پلی¬وینیل¬الکل به عنوان یک پلیمر زیست سازگار با قابلیت انحلال در آب مورد استفاده قرار گرفت. برای الکتروریسی از محلول 63/0درصد وزنی/ حجمی با نسبت60 به 40 سلولز به پلی وینیل الکل استفاده شد. نتایج حاصل از میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که نمونه d1 با سرعت 9 دور بر دقیقه، ولتاژ 55kv، دما 41 درجه سانتیگراد و فاصله 10 سانتی متر دارای میانگین قطری 4/89 نانومتر است که نسبت به سایر نمونه ها دارای میانگین قطری کمتر است. به منظور بررسی کاربرد کامپوزیت نانوالیاف تولیدی در فیلتر، تخلخل تمام نمونه های الکتروریسی اندازه گیری شد. تست نفوذپذیری با توجه به استحکام ضعیف وب نانوالیاف تولید شده، تنها بر روی نمونه d1 انجام گرفت و این نمونه در دو مدت زمان الکتروریسی، 30 و 60 دقیقه، نفوذپذیری مناسبی را نشان داد. نتایج طیف¬سنجی مادون قرمز نیز حاکی از وجود گروه های مشخصه¬ سلولز در کامپوزیت نانوالیاف تولیدی بود. کلمات کلیدی: الکتروریسی بدون سوزن، کاه برنج، نانوالیاف سلولزی، فیلتر

کتروریسی تکنیک ساده ای است که به عنوان یکی از بهترین روش های تولید نانو الیاف شناخته شده است. کیتوسان یک مشتق پلی ساکاریدی از کیتین است. کیتین به خاط ویژگی هایی از قبیل غیر سمی بودن، زیست تخریب پذیری و سازگاری زیستی به خوبی شناخته شده است. . پلی وینیل الکل خواص متعددی مثل سازگاری زیستی، توانایی تشکیل فیلم و فیبر و مقاومت شیمیایی و مکانیکی دارد. قابلیت رسانایی از مهمترین ویژگی های یک داربست مهندسی بافت به شمار می رود. تحقیقات اخیر در استفاده از نانولوله های کربنی در مهندسی بافت عصب نشان داده است که این مواد قابل توجه ظرفیت زیادی برای ارائه ی دیدگاه های بیولوژیکی مهم در عملکرد و کنترل سلول های عصبی دارند. بیومواد نانوساختار همچنین مستحکم تر و چقرمه تر از مواد درشت دانه هستند. به عنوان مثال، عملکرد سلول های استخوان ساز روی بیوسرامیک های نانوساختار افزایش محسوسی داشته است. همچنین چسبندگی و تکثیر سلول های غضروفی روی پلیمرهای های نانو ساختار در مقایسه با ساختارهای میکرونی افزایش داشته است .با توجه به توضیحات فوق، هدف از این پژوهش، ساخت و مشخصه یابی یک داربست نانوکامپوزیتی با خواص فیزیکی، مکانیکی و زیستی مناسب جهت مهندسی بافت عصب قرار داده شد. نانوالیاف کیتوسان و پلی وینیل الکل به عنوان زمینه پلیمری و نانولوله های کربنی و نانوذرات شیشه زیست فعال به عنوان فاز تقویت کننده در نظر گرفته شدند. الکتروریسی به عنوان روش ساخت، انتخاب شد و خواص مکانیکی و زیستی داربست مورد مطالعه و ارزیابی قرار گرفت. در این پژوهش برای اولین بار نانو کامپوزیت پلیمری کیتوسان/ پلی وینیل الکل/ نانولوله کربنی همراه با نانوذرات شیشه زیست فعال ساخته شد و رشد و تکثیر سلول بر روی این نوع داربست مورد بررسی قرار گرفت.نتایج نشان داد که وجود نانولوله کربنی و نانو ذرات شیشه زیست فعال بر روی شکل نانوالیاف کیتوسان/پلی وینیل الکل تأثیر چندانی نمی گذارد. همچنین آزمون سنجش خواص مکانیکی نشان داد که استحکام کششی نمونه حاوی 5 درصد وزنی شیشه زیست فعال بیشتر از سایر نمونه ها بود. نتایج آزمون ارزیابی زیستی نیز حاکی از رشد و تکثیر سلول های بنیادی روی تمامی نمونه های داربست بود. داربست دارای شیشه زیست فعال نیز رشد و تکثیر سلولی را بیشتر از سایر نمونه ها افزایش داد و مشخص شد که افزودن نانوذرات شیشه زیست فعال به نانوکامپوزیت کیتوسان/پلی وینیل الکل/ نانولوله کربنی، به طور قابل توجهی رشد سلولی را افزایش می دهد. از این رو نتایج این مطالعه نشان داد که نانولوله های کربنی و نانوذرات شیشه زیست فعال ترکیب شده در داربست های نانوالیاف کیتوسان/پلی وینیل الکل با قطر نانو متری و تخلخل بالا می تواند ضمن تأمین خواص مکانیکی مناسب، بستر مناسب برای رشد سلولی را نیز فراهم کند و به طور بالقوه گزینه ای بسیار مناسب جهت استفاده در مهندسی بافت عصب باشد.

پلیمر طبیعی کیتوسان به ویژه به حالت نانو الیاف در سالهای اخیر در حوزه زیست پزشکی به سبب ویژگی هایی مانند زیست سازگاری، زیست تجزیه پذیری و عدم ایجاد عوامل سمی توجه زیادی به خود جلب کرده است. تا¬کنون تحقیقات مبتنی بر الکتروریسی کیتوسان خالص، غالباً متمرکز بر کیتوسان استخراج شده از سخت پوستان مانند میگو و خرچنگ دریایی بوده و تا به حال الکتروریسی کیتوسان حاصل از شفیره ابریشم گزارش نشده است. در این پروژه کیتوسان استخراج شده از شفیره کرم ابریشم برای تولید نانوالیاف استفاده شد. برای بررسی مشخصه¬های کیتوسان مورد استفاده اعم از شناسایی گروه های عاملی، شاخص کریستالی، آنالیز حرارتی به ترتیب از طیف¬سنج مادون قرمز (ftir)، پراش اشعه x (xrd) و گرماسنج پویشی تفاضلی(dsc) استفاده شد. با استفاده از روش ویسکومتری وزن مولکولی کیتوسان بدست آمده در محدوده متوسط قرار گرفت. جهت تولید نانوالیاف کیتوسان از روش الکتروریسی استفاده گردید و پارامترهای تأثیر گذار ولتاژ، نرخ و سرعت تغذیه و فاصله صفحه جمع کننده در دستگاه الکتروریسی برای تولید نانو الیاف مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. برای الکتروریسی محلول کیتوسان - اسیداستیک با درصدهای مختلف استفاده گردید و محلول wt 6%، 90% اسید استیک با ولتاژ kv 16، فاصله cm 17و سرعت تغذیه µl/hr01/0 بهترین نتیجه را به دنبال داشت. در ادامه به منظور تسهیل الکتروریسی نانوالیاف کیتوسان از پلیمر کمکی پلی وینیل الکل (زیست سازگار با قابلیت انحلال در آب) استفاده گردید. برای الکتروریسی محلول پلی وینیل الکل/ کیتوسان با نسبت¬های 20/80، 25/75، 40/60 و 50/50 مورد آزمایش قرار گرفت. سپس به منظور دستیابی به نانو الیاف کیتوسان، الیاف حاصله به مدت 7 الی 8 ساعت در آب قرار داده شد. نتایج حاصل از ftir و sem حاکی از حل شدن کامل پلی وینیل الکل در آب و دستیابی به نانو وب¬های کیتوسان می باشد. کمترین میانگین قطر بدست آمده 72 نانومتر می باشد.

اجزاء تشکیل دهنده سلول های خورشیدی آلی بر پایه پلیمرهای هادی متداول عمدتاً ترکیب خواص مطلوبی نظیر وزن سبک، انعطاف پذیری و سهولت ساخت برای بهره برداری از انرژی های تجدید شونده بسیار مورد توجه قرار گرفته است. ابتکارات و اختراعات اخیر در زمینه تجهیزات فتوولتاییک، دست یابی به سلول های خورشیدی انعطاف پذیر با قابلیت پوشش همراه با انسان را فراهم آورد که می تواند به عنوان سیستم مستقل جهت تأمین انرژی در مواقع اضطراری عمل کند هدف از این پروژه روش جدیدی برای تولید یک منسوج بی بافت الکترو اسپان شده متشکل از مشتقات پلی آنیلین و یا کامپوزیت آن با پلیمرهای هادی و نانو ذرات کربنی پیشنهاد میگردد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.