پایان نامه درباره نسبت به عمل و تبدیل فوریه

1-4-4-6 روکش‌دهی و چسبندگی
در حال حاضر پرتودهی الیاف و پارچه‌ها (از قبیل پلی‌استری و آرامیدی) توسط لیزر اکسایمر، آن افزایش کافی و رضایت بخش از چسبندگی که برای استفاده در کامپوزیت‌ها مورد نیاز است را نمی‌دهد و علت آن ممکن است این باشد که، درصد نسبتاً کوچکی از سطح الیاف چند فیلامنتی، تحت تأثیر و اصابت نور لیزر قرار می‌گیرد. البته با پرتودهی مولتی فیلامنت‌ها، در شرایط آزمایشگاهی و پرتودهی حدود 80 درصد از سطح موجود الیاف، می‌توان باعث نمایان شدن بهبود در چسبندگی شد. آزمایشاتی در مورد چسبندگی رزین اپوکسی با مواد مهم با کاربرد صنعتی، مانند نخ‌های چند فیلامنتی آرامیدی کولار و تکنورای پرتودهی شده توسط لیزر اکسایمر، مورد بررسی قرار گرفته و در همۀ موارد پرتودهی باعث بهبود چسبندگی شده است [10].
همچنین چسبندگی نخ تایر پلی‌اتیلن‌ترفتالات، به لاستیک هم می‌تواند بهبود پیدا کند، اما هم اکنون حجم بهبود بدست آمده برای جایگزینی پیش عملیات مقدماتی شیمیایی الیاف، با پرتودهی الیاف توسط لیزر در تولید لاستیک به اندازۀ کافی نیست. جنبه‌های دیگر بهبود یافتن چسبندگی بعد از عملکرد لیزر، روکش‌دهی فلزات توسط فویل پلی‌استری پرتودهی شده توسط لیزر می‌باشد [10].

  • هُرن و همکارانش [48] در زمینۀ عملیات آماده‌سازی پلیمرها توسط پرتودهی لیزر اکسایمر برای روکش‌دهی فلزات تحقیقاتی را انجام دادند و توانستند قابلیت چسبیدن پلیمر به فلز را بهبود بخشند.
    1-4-4-7 فیلتراسیون یا تصفیه کردن
    از جمله زمینه‌های بالقوۀ دیگر در کاربرد پلیمر‌های پرتودهی شده با لیزر، تصفیه مایعات یا گرد و غبار است. در داخل ساختمان‌های ظریف سطوح پلی‌استری پرتودهی شده (در اندازۀ میکرومتری)، ذرات می‌توانند بدون آنکه نیاز به یک افزایش ناخواستۀ فشار مورد نیاز برای پروسه‌های تصفیه باشد، نگاه داشته شوند. در اثر پرتودهی بهبود آشکاری در عملیات تصفیه با بی‌بافت‌های پلی‌استری بدست می‌آید. پرتودهی بی‌بافت‌هایی با یک ساختمان باز (خیلی سبک و با محدودۀ وزنی 13 گرم بر سانتیمتر مربع)، ساختمان سطحی را تغییر داده و بهبود آشکاری را در مقابل کوچک‌ترین اجزای معلق، در اثر تصفیه کردن ایجاد می‌کند [10].
    1-4-4-8 تقلیل وزن کامپوزیت توسط فرسایش شبکه‌ای دقیق و ظریف
    در شکل 1-5 نمونه‌هایی نشان داده شده، که در آنجا فرسایش شبکه‌ای کامپوزیت پلی‌اتراترکتون، در حالی صورت گرفته که الیاف تقویت کننده از آسیب دیدن رهایی یافته‌اند، که این امر برای تعمیر و بهبود کامپوزیت‌ها بسیار اهمیت دارد [10].
    شکل 1-5. تصویر کامپوزیت پلی‌اتراترکتون پرتودهی شده با لیزر، در طول موج پرتودهی 308 نانومتر و شدت انرژی 1 ژول بر سانتیمتر مربع [10].
    1-4-4-9 خواص رنگبری سطحی، لایه برداری و تمیزکاری سطوح
    در صنعت ایجاد ظاهر کهنه در کالاهای جین، سنگ‌شور کردن و رنگبری آن به کمک لیزر نئودمیوم یاگ صورت می‌گیرد [5]. از پرتودهی سطحی لیزر اکسایمر می‌توان به عنوان یک روش پاک کنندۀ سطحی نیز بهره برد. توسط طیف‌سنج فوتوالکترونی پرتو ایکس در نمونۀ پلی‌آمیدی نایلون 66 می‌توان اثر پاک‌کنندگی پرتودهی لیزر را بر روی سطوح پلیمری مشاهده کرد. همان‌طور که توسط داده‌های طیف‌سنج مادون قرمز تبدیل فوریه به اثبات رسیده است، با استفاده از شدت‌هایی که فرسایش ندارند، حتی بر روی پلی‌استر هم می‌توان به یک اثر پاک‌کنندگی رسید [26].
    1-4-4-10 افزایش هدایت الکتریکی و ترشدگی
    اسلپیکا و همکارانش [44] در یک تحقیق، سطح برخی پلیمرها را توسط پرتودهی لیزر تحت عملکرد قرار داده و مشاهده کردند که ترکیبات و ساختمان‌های سطحی پلیمر، به طور عمیقی تغییر کرده است. تغییرات معنادار در مرفولوژی و زبری سطح، منجر به افزایش ترشدگی، هدایت الکتریکی و زیست سازگاری پلیمر می‌شد. پلیمر‌های عمل شده با ساختمان‌های منظم و متناوب ایجاد شده توسط پرتودهی لیزر، با پارامتر‌های قابل کنترل می‌توانستند در تکنولوژى اُبتیک-الکترونیک، میکروالکترونیک و بیوپزشکی مورد استفاده قرار بگیرند.
    1-4-4-11 قابلیت زیست سازگاری انتخابی
    مطالعات اخیر نشان می‌دهند که سلول‌های زیستی نسبت به خواص شیمیایی و فیزیکی حساسند و ساختمان‌های سطح پلیمر و گروه‌های عاملی آن در چسبندگی، رشد و جهت گیری سلول‌های زیستی بسیار تأثیرگذار بوده و می‌توانند باعث تغییر زیست سازگاری پلیمر‌ها شوند. محدود بودن ساختار‌های حاصل از پرتودهی لیزر، به یک لایۀ میکرونی نازک در سطح، همچنین منظم بودن و یکنواختی شکل هندسی آن‌ها در کل نواحی تابش دیده از ویژگی‌های این روش بشمار می‌رود، که بر اهمیت آن به عنوان وسیله‌ای برای اصلاح خواص سطحی پلیمر‌های زیست سازگار می‌افزاید [28،50].
    الیسون ساجس در پایان‌نامۀ خود [49]، عملکرد لیزر کریپتون فلوئورید بر روی سطح فیلم سه پلیمر پلی‌متیل‌متا‌اکریلات، پلی‌اتیلن‌ترفتالات ترکیب شده با گلایکول و پلی‌تترا‌فلوئورو‌اتیلن را برای افزایش چسبندگی اشرشیاکولای (نوعی باکتری که در معده و روده زندگی می‌کند) تحت بررسی قرار داد. با ایجاد فرسایش سطحی توسط لیزر، در فیلم پلی‌اتیلن‌ترفتالات ترکیب شده با گلایکول، چسبندگی باکتری‌ها به میزان دو برابر بهبود پیدا می‌کرد، ولی در دو پلیمر دیگر کاهش چسبندگی مشاهده می‌شد.
    میرزاده و همکارانش [11] در تحقیقی دیگر، مطالعۀ رفتار سلول‌های فیبروپلاست بر روی سیلیکون الاستومر پیوند شده با پلی‌اکریلیک اسید، توسط لیزر پالسی دی‌اکسید‌کربن در طول موج 58/9 میکرومتر را، برای کاربرد‌های مهندسی بافت بررسی کردند. بعد از عملیات ایجاد پیوند، کشت سلولی بر روی فیلم‌ها انجام پذیرفته که در نهایت نشان داده شده پلی‌اکریلیک اسید پیوندی بر روی سطح در مقایسه با سیلیکون خام نقش منفی در چسبندگی، گستردگی، رشد و تکثیر سلولی داشت؛ بنابراین سطوح تغییر داده شده می‌توانند، بر شکل و عملکرد سلولی تأثیر گذار باشند و می‌توان از آن‌ها در کاربردهای مهندسی بافت، به خصوص در زمانی که چسبندگی کمتر به بافت زنده، ضروری باشد بهره گرفت. این موضوع به ویژه زمانی که مولکول‌های بیولوژیکی بر سطح تثبیت شده باشند و لازم باشد تا پس از مدت زمان معینی از کاشتن، این سطح از محل خود، بدون آسیب رساندن به بافت زیرین برداشته شود، کاربرد فراوانی دارد [11].
    میرزاده و همکارانش [29] چسبندگی باکتری اشرشیاکولای، به سطح پلی‌اتیلن‌ترفتالات پرتودهی شده با لیزرهای دی‌اکسیدکربن و کریپتون‌فلوئورید را مورد بررسی قرار دادند. پرتودهی توسط لیزرهای کریپتون فلوئورید و دی‌اکسیدکربن یک ریزساختار خاصی، همراه با تغییراتی در آبدوستی و شیمی سطح پلیمر پلی‌اتیلن‌ترفتالات ایجاد می‌کند، که این تغییرات در چسبندگی باکتری اشرشیاکولای، پلاکت‌ها و فیبروبلاست‌ها به سطح پلی‌اتیلن‌ترفتالات پرتودهی شده با لیزر تأثیر می‌گذارد. نتایج بدست آمده از آزمایشات کشت سلولی و مشاهدات میکروسکوپی نشان می‌دهد که چسبندگی این باکتری به سطح نمونۀ پرتودهی شده با لیزر دی‌اکسیدکربن بیشتر است. بنابراین با توجه به نتایج بدست آمده، می‌توان ادعا نمود که چسبندگی باکتری اشرشیاکولای به سطح پلیمر به مورفولوژی، شیمی و آبدوستی سطح بستگی دارد. با توجه به افزایش چسبندگی باکتری، روی سطوح تابش‌دیده با لیزر، پیش‌بینی می‌شود که از این پارامتر بتوان در طراحی و ساخت بیوسنسورها، برای آنالیز و ثبت میزان حضور باکتری‌ها و همچنین سم‌های بیو‌شیمیایی در محیط‌های آبی استفاده کرد.
    میرزاده و باقری [42،43] افزایش زیست سازگاری سطح پلی‌استایرن، توسط پرتودهی لیزر اکسایمر آرگون فلوئورید را نسبت به عملکرد پلاسمای اکسیژن و آرگون بررسی کردند. همچنین بررسی تغییرات آبدوستی و انرژی آزاد سطحی نمونه‌ها در این بررسی، نشان می‌داد که پس از اصلاح نمونه‌ها توسط لیزر با دفعات پالس‌دهی 1 بار، ابتدا قطبیت سطح افزایش و پس از آن با افزایش تعداد دفعات پالس‌دهی به 5 و 10 کاهش می‌یافت. نتایج حاصل از کشت سلولی، نشانگر افزایش زیست سازگاری پلی‌استایرن، به ترتیب در نمونه‌های عمل شده با پلاسمای اکسیژن، پلاسمای آرگون و نمونه‌های اصلاح شده با لیزر بود.
    در این پژوهش ایدۀ استفاده از ترکیب دو فرآیند پرتودهی لیزر و تکمیل منسوجات توسط نانوذرات دنبال شده است. در این مطالعه ابتدا شرایط مطلوب پرتودهی لیزر از طریق بهینه‌سازی تعداد پالس و شدت لیزر تعیین شده است و در ادامه نمونه‌های پیش تکمیل شده توسط نانوذرات و نمونه‌های فاقد نانوذرات در شرایط مطلوب حاصل شده، پرتودهی شدند و جهت مقایسۀ تأثیر ترتیب استفاده از دو فرآیند پرتودهی لیزر و تکمیل نانو، تعدادی از نمونه‌های پرتودهی شده با لیزر مجدداً تحت تأثیر عملیات تکمیل با نانوذرات قرار گرفتند. همچنین در هر دو حالت، فرآیند تکمیلی به دو روش پوشش‌دهی با دستگاه پد و رمق‌کشی تحت تأثیر امواج فراصوت دستگاه اُلتراسونیک با همدیگر مقایسه شده‌اند.
    جمع‌بندی و نتیجه‌گیری

    نتیجه‌گیری
    نتایج حاصل از ایجاد نانوزبری از طریق تأثیر فرسایش سطحی توسط لیزر و تکمیل نانو روی خواص مختلف نمونه‌های آماده شده به شرح زیر خلاصه شده است.
    پرتودهی لیزر با شرایط تعداد پالس‌دهی 20 و شدت انرژی 100 میلی‌ژول بر سانتیمتر مربع بر روی نمونه‌ها، منجر به ایجاد ساختمان‌هایی در ابعاد میکرومتری و نانومتری شده است. همچنین می‌توان نتیجه گرفت که با افزایش میزان پالس‌دهی و شدت لیزر از یک حد مجاز، الیاف دچار آسیب شده و به وضوح علائم ذوب‌شدگی و آسیب‌دیدگی در الیاف را می‌توان توسط تصاویر میکروسکوپی مشاهده نمود.
    با مقایسۀ تصاویر میکروسکوپ الکترون پویشی می‌توان دریافت که معمولاً مشخصۀ ساختمان سطحی پرتودهی شده توسط لیزر بر روی مواد لیف‌شکل، داشتن هندسۀ منظم در نواحی پرتودهی شده است. همان‌گونه که مشاهده شد، تقریباً بیشتر آرایش‌های ایجاد شده بر روی نمونه‌ها، به صورت مارپیچ‌شکل و در جهت عمود بر محور لیف به وجود می‌آیند.

    این نوشته در مقالات و پایان نامه ها ارسال شده است. افزودن پیوند یکتا به علاقه‌مندی‌ها.