بررسی اثر روش های تهیه ی نانوکامپوزیت پلی کاپرولاکتون- نقره بر روی خواص آن، در فرایند الکتروریسی

نانوکامپوزیت ها دسته ای از مواد با خواص مطلوب هستند که در بسیاری از زمینه ها دارای کاربرد های زیادی هستند. در بررسی نانوکامپوزیت ها، عوامل زیادی از جمله نوع ماتریس پلیمری و پراکندگی ذرات در آن اهمیت بسیار دارند. امروزه برای تولید نانوکامپوزیت با خاصیت ضد باکتری، از ذراتی مانند نقره، دی اکسید تیتانیم و طلا استفاده می شود. از سوی دیگر، نانوالیاف نیز به عنوان بخشی از علم نانوفناوری دارای کاربرد های مختلفی در زمینه های متفاوت مانند مهندسی بافت، رهایش دارو، نخ بخیه، غشاهای جذبی، فیلترها و حسگرها دارند. هدف از این تحقیق بررسی اثر روش های تهیه ی نانوکامپوزیت پلی کاپرولاکتون- نقره بر خواص آن، با استفاده از روش الکتروریسی، است. در مرحله ی اول این تحقیق، پس از انتخاب حلال مناسب برای تهیه ی الیاف پلی کاپرولاکتون به روش الکتروریسی، طراحی آزمایش به روش پاسخ سطحی با استفاده از نرم افزار design expert انجام شد و طبق آن تحت 18 شرایط مختلف الکتروریسی الیاف انجام شد. پارامتر های متغیر در فرآیند الکتروریسی شامل غلظت، اختلاف پتانسیل و دبی خروجی بودند. در نهایت شرایط غلظت 10 درصد (وزنی/حجمی)، ولتاژ 9/17 کیلوولت و دبی 5/0 میلی لیتر بر ساعت به عنوان مناسب ترین شرایط برای حصول بهترین نمونه از لحاظ مورفولوژی الیاف به دست آمده، انتخاب شد. نتایج حاصل از اندازه گیری قطر الیاف به دست آمده از طراحی آزمایش نشان داد افزایش غلظت و گرانروی و نیز کاهش دبی و ولتاژ اعمالی باعث افزایش قطر الیاف می شود. در مراحل بعد، تهیه نمونه در شرایط ذکر شده انجام شد. در ادامه نانوکامپوزیت لیفی پلی کاپرولاکتون-نقره به دو روش درجا و غیردرجا تهیه شد. در روش درجا از نیترات نقره و در روش غیردرجا از نانوذرات نقره استفاده شد. در هر روش 3 غلظت 5/0، 1 و 5/1 درصد وزنی بر مبنای وزن پلیمر تهیه شد. از بین نمونه های تهیه شده از روش درجا نمونه های 5/0 و 5/1 درصد و از بین نمونه-های تهیه شده از روش غیردرجا نمونه ی 1 درصد با میانگین قطر الیاف به ترتیب 407، 418 و 451 نانومتر به عنوان بهترین نمونه انتخاب شدند. افزودن نانو نقره و نیترات نقره در حالت کلی باعث کاهش قطر الیاف شده است. در بررسی افزایش میزان نیترات نقره در قطر الیاف ابتدا تا 1 درصد، افزایش قطر و سپس کاهش آن ملاحظه شد. افزایش میزان نانونقره تا 1 درصد باعث کاهش قطر الیاف و سپس افزایش آن شد که برعکس روند قبل بود. با بررسی تصاویر طیف سنجیِ تفکیک انرژی، پراکنش مطلوبی برای تمامی نمونه ها مشاهده شد. در بخش بعدی خواص ضد باکتری الیاف نانوکامپوزیتی که در بخش بررسی مورفولوژی مطلوب بودند، مورد مطالعه قرار گرفت. باکتری های استفاده شده در این تحقیق شامل باکتری e-coli از نوع گرم منفی و باکتری staph.aureus از نوع گرم مثبت بود. در این بخش با استفاده از روش شمارش باکتری های زنده، نتیجه گرفته شد که نمونه ی حاوی 5/1% نیترات نقره، نمونه ی حاوی 5/0% نیترات نقره و نمونه ی حاوی 1% ذرات نانونقره به-ترتیب دارای خواص مطلوب تری بودند. ضمناً تمامی نمونه ها نسبت به میکرو ارگانیسم staph.aureus بهبود خواص بیشتری نشان دادند.