مولکول فلورسنت به تجزیه مواد پلیمری خیانت می کند – ScienceDaily


نایلون ، لاستیک ، سیلیکون ، تفلون ، پی وی سی – همه نمونه هایی از پلیمرهای انسانی هستند – زنجیره های طولانی واحدهای مولکولی تکراری ، که آنها را مونومر می نامیم. در حالی که پلیمرها در طبیعت نیز وجود دارند (فکر می کنم پشم ، ابریشم یا حتی مو) ، اختراع پلیمرهای مصنوعی که معروف ترین آنها پلاستیک است ، انقلابی در صنعت ایجاد کرد. پلیمرهای مصنوعی سبک ، الاستیک ، انعطاف پذیر ، اما در عین حال مقاوم و مقاوم ، یکی از همه کاره ترین مواد موجود در کره زمین هستند که در همه موارد از لباس گرفته تا ساخت و ساز ، بسته بندی و تولید انرژی مورد استفاده قرار می گیرند. از ابتدای این دوره جدید در مهندسی مواد ، درک تأثیر نیروهای خارجی بر مقاومت و پایداری پلیمرها در ارزیابی خصوصیات آنها بسیار مهم است.

هنگامی که تحت تنش مکانیکی قرار می گیریم ، پیوندهای ضعیفی که برخی از زنجیرهای پلیمری را با هم نگه داشته اند برطرف می شوند و یکی قطعاً از بین می رود. وقتی این اتفاق می افتد ، یک رادیکال آزاد (مولکولی با الکترون جفت نشده که به طور طبیعی ناپایدار و بسیار واکنش پذیر است ، در این حالت “مکانیورادیک” نامیده می شود) ایجاد می شود. با برآورد میزان رادیکال های مکانیکی آزاد تولید شده ، می توانیم در مورد مقاومت ماده در برابر میزان تنش نتیجه بگیریم. اگرچه این پدیده به خوبی مستند شده است ، دانشمندان در تلاشند تا آن را در دمای محیط فله مشاهده کنند زیرا رادیکال های مکانیکی تولید شده برای پلیمرهای فله به دلیل واکنش پذیری زیاد آنها در برابر اکسیژن و عوامل دیگر پایدار نیستند.

محققان انستیتوی فناوری توکیو به سرپرستی پروفسور هیدئوکی اوتسوکا تصمیم گرفتند تا با این چالش مقابله کنند. در مطالعه خود منتشر شده در شیمی کاربردی نسخه بین المللی، آنها برای به دام انداختن رادیکال های آزاد فریبنده از یک مولکول کوچک به نام دیاریلاستونیتریل (H-DAAN) استفاده کردند. پروفسور اتسوکا توضیح می دهد: “تئوری ما این بود که H-DAAN وقتی با رادیکال های آزاد واکنش نشان می دهد ، یک نور فلورسنت متمایز از خود ساطع می کند ، که پس از آن می توانیم اندازه گیری کنیم تا درجه تخریب پلیمر را ارزیابی کنیم.” “این نظریه ساده است ؛ هرچه نیروی وارد شده به پلیمر بیشتر شود ، رادیکالهای مکانیکی بیشتری تولید می شوند و آنها با H-DAAN واکنش بیشتری نشان می دهند. این سرعت واکنش بالاتر منجر به نور شدیدتر فلورسنت می شود که تغییرات آن می تواند اندازه گیری آسان است. “

اکنون محققان می خواستند ببینند که این در عمل چگونه کار می کند. هنگامی که پلی استایرن (در حضور H-DAAN) با سنگ زنی تحت فشار مکانیکی قرار گرفت ، H-DAAN به عنوان یک پاک کننده رادیکال برای مواد مکانیکی پلیمری عمل کرد و برای تولید “DAAN *” که دارای خواص فلورسنت است ، با آنها همراه بود. این منجر به فلورسانس زرد قابل مشاهده شد.

پروفسور اتسوکا گفت: “مهمتر احتمالاً ارتباط واضحی است که ما بین شدت فلورسانس و مقدار رادیکالهای DAAN تولید شده توسط پلی استایرن زمین پیدا کردیم ، همانطور که پیش بینی کرده بودیم.” “این بدان معنی است که فقط با اندازه گیری شدت فلورسانس می توان مقدار رادیکال های DAAN تولید شده در سیستم فله را تخمین زد.”

پیامدهای یافته های آنها دامنه گسترده ای دارد: با توانایی تعیین کمیت بصری نحوه پاسخگویی مواد به محرک های مختلف خارجی ، می توانند میزان مناسب بودن پلیمرها را برای اهداف مختلف آزمایش کنند ، بسته به فشار مکانیکی که انتظار می رود متحمل شوند. این روش می تواند ابزاری ارزشمند برای دانشمندان و مهندسان باشد ، زیرا آنها به دنبال بهبود بهره وری و خاصیت مواد هستند.

این مطالعه هیجان انگیز واکنش های پلیمرها در برابر فشار مکانیکی را روشن می کند و راه پیشرفت را در تحقیقات مکانیکی پلیمر روشن می کند!

منبع تاریخچه:

مواد تهیه شده توسط موسسه فناوری توکیو. توجه: مطالب را می توان از نظر سبک و طول ویرایش کرد.


منبع: khabar-erfan.ir

دیدگاهتان را بنویسید

Comment
Name*
Mail*
Website*