به گزارش ثریا - این دستاورد که بر پایه ترکیب پلییورتان و نانوبلورهای سلولز به دست آمده، میتواند تغییراتی در حوزه منسوجات پوشیدنی هوشمند ایجاد کند؛ چرا که یکی از چالشهای اساسی در این صنعت، ضعف الیاف رایج در برابر فشارهای مکانیکی و گذر زمان است. در آزمایشها مشخص شد این الیاف نهتنها ترکها و خراشهای سطحی را در ادوات پوشیدنی ترمیم میکنند، بلکه استحکام و کشسانی آنها پس از آزمونهای سخت نیز کاهش نمییابد.
رشد سریع فناوریهای پوشیدنی و نیاز روزافزون به دستگاههایی که بتوانند همزمان راحتی، ایمنی و دوام را تأمین کنند، موجب شده پژوهشگران به دنبال مواد نوینی برای ساخت منسوجات هوشمند باشند. از لباسهای پزشکی گرفته تا تجهیزات ورزشی و حتی ابزارهای پایش سلامت، همه این کاربردها به الیافی نیاز دارند که هم انعطافپذیر باشند و هم در برابر خستگی و پیری مقاومت کنند. با این حال، بیشتر الیاف رایج مانند پلییورتانهای سنتی در برابر فشارهای تکراری، کشش طولانیمدت یا شرایط محیطی سخت دچار کاهش عملکرد میشوند و همین موضوع عمر مفید آنها را محدود میکند.
گروهی از محققان دانشگاه صنعتی شاهرود در همکاری مشترک با دانشگاه KLE هند، دانشگاه پلیتکنیک شیآن، دانشگاه جنگلداری نانجینگ و چند مؤسسه علمی دیگر، رویکردی نوآورانه برای رفع این مشکل ارائه دادهاند. آنها موفق به ساخت الیاف ترکیبی پلییورتان ـ نانوسلولز شدند که علاوه بر انعطافپذیری بالا، توانایی خودترمیمی و مقاومت چشمگیری در برابر خستگی و پیری دارند.
اساس این نوآوری استفاده از نانوبلورهای سلولز (CNC) است؛ موادی زیستپایه و سازگار با محیط زیست که میتوانند با زنجیرههای مولکولی پلییورتان پیوند هیدروژنی برقرار کنند. این پیوندها شبکهای پویا و انعطافپذیر ایجاد میکنند که مانند یک چسب طبیعی، ترکها و آسیبهای ایجادشده در ساختار الیاف را ترمیم میکند. به بیان دیگر، هرگاه الیاف در اثر فشار یا کشش دچار خراش یا شکستگی سطحی شوند، ساختار مولکولی آنها مجدداً بازآرایی شده و آسیب بهطور خودبهخودی برطرف میشود.
نتایج آزمایشهای مکانیکی نشان داد افزودن تنها یک درصد نانوسلولز به پلییورتان، باعث افزایش ۳۳٫۹۲ درصدی میزان کشسانی تا نقطه شکست و رشد ۱۷٫۹۳ درصدی استحکام کششی الیاف میشود. این در حالی است که پس از انجام آزمونهای سخت خستگی و پیری، خواص مکانیکی این الیاف تقریباً بدون تغییر باقی مانده است. حتی در آزمایش خراش، ترکهای ایجادشده روی سطح الیاف حاوی یک درصد نانوسلولز به طور کامل ترمیم شدند و میزان کشسانی و استحکام به ترتیب ۵۷٫۱۸ و ۱۲۸٫۰۲ درصد افزایش یافت.
یکی از یافتههای جالب پژوهش این بود که با افزایش درصد نانوسلولز، کارایی خودترمیمی نیز بهبود مییابد. در نمونهای که ۵ درصد نانوسلولز داشت، کشسانی و استحکام کششی پس از فرآیند خودترمیم به ترتیب ۱۵۵٫۷۲ و ۱۶۹٫۱۱ درصد افزایش یافت. افزون بر این، الیاف ترکیبی از نظر پایداری حرارتی نیز عملکردی بهتر نشان دادند و این ویژگی، امکان استفاده آنها در شرایط محیطی سخت را بیشتر میکند.
پژوهشگران برای تحلیل دقیقتر روابط میان پلییورتان و نانوسلولز از شبیهسازی دینامیک مولکولی بهره گرفتند. این شبیهسازی نشان داد که ترکیب با غلظت یک درصد نانوسلولز، بیشترین توانایی پیونددهی بینسطحی را دارد و همین موضوع تعادل مناسبی میان انعطافپذیری و مقاومت مکانیکی ایجاد میکند.
فراتر از جنبههای آزمایشگاهی، این تیم تحقیقاتی توانست الیاف جدید را به صورت نخ روکشدار الاستیک نیز تولید کند. این محصول اولیه نشان میدهد که ترکیب تازه، قابلیت ادغام مستقیم در پارچهها و تجهیزات پوشیدنی هوشمند را دارد. به این ترتیب، مسیر توسعه حسگرهای انعطافپذیر و بادوام که بتوانند حرکات بدن یا شاخصهای فیزیولوژیکی را بدون افت کیفیت ثبت کنند، هموارتر خواهد شد.
اهمیت این نوآوری زمانی بیشتر آشکار میشود که بدانیم بازار پوشیدنیهای هوشمند در سالهای اخیر رشد چشمگیری داشته و پیشبینیها از تداوم این روند حکایت دارند. با افزایش تقاضا برای محصولاتی مانند دستبندهای سلامتی، لباسهای ورزشی هوشمند و تجهیزات پزشکی پوشیدنی، نیاز به موادی که دوام و ایمنی را تضمین کنند بیش از پیش احساس میشود. الیاف خودترمیمشونده نانوساختار میتوانند این شکاف را پر کنند و به افزایش اعتماد مصرفکنندگان و توسعه بازار کمک کنند.
به گفته محققان، این دستاورد تنها یک پیشرفت فناورانه نیست، بلکه گامی در جهت پایداری محیط زیست نیز به شمار میرود. استفاده از نانوسلولز که منبعی تجدیدپذیر و زیستسازگار است، جایگزینی سبز برای مواد افزودنی شیمیایی رایج محسوب میشود. این امر نهتنها هزینهها و اثرات زیستمحیطی را کاهش میدهد، بلکه با سیاستهای جهانی در زمینه اقتصاد چرخشی و توسعه پایدار همسو است.
این پژوهش مشترک دانشگاه صنعتی شاهرود و همکاران بینالمللی خود افقهای تازهای را در طراحی و ساخت الیاف پیشرفته گشوده است. این الیاف ترکیبی با خاصیت خودترمیمی و مقاومت در برابر خستگی و پیری، همسو با نیازهای آینده صنعت پوشیدنیهای هوشمند بوده و ارزش اقتصادی و کاربردی بالایی دارد. انتظار میرود در آینده نزدیک، شاهد ورود این نوع فناوریها به عرصه تولید صنعتی و به دنبال آن، افزایش دوام و ایمنی محصولات هوشمند در بازار جهانی باشیم.
به نقل از ستاد نانو، نتایج این پروژه در قالب مقالهای با عنوان Self-healing polyurethane/cellulose nanocrystal composite fibers with fatigue and aging resistance for smart wearable elastic yarns منتشر شده است.
منبع : ستاد نانو
اینستاگرام به دنبال شخصی سازی الگوریتم کاربران
جزئیات آزمون ارزیابی علمی متقاضیان انتقال رشته فیزیوتراپی از خارج اعلام شد
استرالیا جریمه شبکههای اجتماعی را دو برابر کرد
یک طرح جدید: یارانه غذای دانشجویان از ترم آینده مستقیم به کیف پول آنها واریز میشود
هواپیمای فضایی چین یک شیء مرموز را در مدار رها کرده است
آزمایش موشک «استارشیپ» پیش از پرواز سیزدهم با موفقیت به سرانجام رسید
صنعت هوانوردی اعلام کرد: ضایعات غذایی به سوخت جت تبدیل میشوند
شمارش معکوس تا پرتاب جدیدترین فناوری فضایی «اسپیسایکس» آغاز شد
جدیدترین خبر از وضعیت فاطمه شکری بازیگر پیشکسوت
اکران فیلم استخر سروش صحت به تعویق افتاد
سری جدید انیمیشن «داستان اسباببازی» همه رقبا را کنار زد
پیشنهاد وزیر علوم برای جذب دانشجویان پاکستانی در دانشگاه سیستان و بلوچستان
شرایط پذیرش در آزمون کاردانی به کارشناسی فرهنگیان اعلام شد
فراهم شدن امکان ویرایش حوزه آزمون پذیرش دستیار تخصصی
زیرساختهای فرسوده ناسا دیگر پاسخگوی ماموریتهای «آرتمیس» نیستند
راز کندی تنبلها کشف شد
تأثیر پنهان طعمهای محبوب سیگار الکترونیکی بر قلب را جدی بگیرید
آیا خاطرات را میتوانیم بخوریم؟
عکس روز ناسا از ماراتن مریخ منتشر شد
کاروان دانشآموزی ایران با بهترین شرایط به ژیمنازیاد اعزام شود
دستورالعمل فعالیتهای تابستانی مدارس ابلاغ شد
کلاسهای جبرانی تابستانی دانش آموزان از ۱۵ تیرماه آغاز میشود
راه حل مقابله با مصرف مواد مخدر در محیطهای دانشگاهی
صدور حکم اخراج دانشجوی امیرکبیر به دلیل اهانت به پرچم ایران
حضور ۱۱ دانشگاه ایرانی در رتبه بندی کیواس ۲۰۲۷ ؛ دانشگاه تهران در صدر جدول
قرار بود ششم تیر و روز ترور آخرین روز جمهوری اسلامی باشد
تجلیل از گری اولدمن در جشنواره تلویزیونی بریتانیا
رسالت تداوم نهضت عاشورا و تاریخنگاری زنده سیره تبلیغی امام سجاد(ع)
برگزاری ۵ شب عزاداری در دانشگاه تهران در دهه دوم ماه محرم
نگاهی به وضعیت معنویت انیمیشن کودکان در سه الگوی، دیزنی، پیکسار و جیبلی
پوشش بیش از ۱۰۰۰ رسانه برای مراسم عاشورای کربلای معلی
مصاحبه دوره دکتری دانشگاه آزاد از امروز آغاز میشود
توسعه تعاملات دانشگاههای ایران و کشورهای عضو اکو در دستور کار
ایران به دانش فنی ساخت «مغز مصنوعی» دست یافت
در عصری هستیم که سرعت،فضیلت شده است/بحران معنایی انسان معاصر از کجاست؟
فراخوان کسب دانش فنی ساخت یک قطعه مهم در صنایع حساس و راهبردی
ثبتنام مدارس باید بر اساس محدوده محل سکونت انجام شود
زیارت تبلیغاتی صدام در عتبات/ سقوط یک سناریو توسط اسرای ایرانی
چرا امام حسین (ع) به پا خاست؟
تل زینبیه به روی بانوان زائر کربلا بازگشایی شد
اگر امام را نشناسیم، غربال خواهیم شد
هوش مصنوعی آنتروپیک شکاف در سیستمهای دولت آمریکا را شناسایی کرد
امروز آخرین فرصت ثبت نام در پذیرش کاردانی به کارشناسی ۱۴۰۵
ارسال آییننامه جامع مدیریت دانشگاهها به شورای عالی انقلاب فرهنگی
آغاز پویش «کارت نشاط» برای حمایت از دانشآموزان
آموزش و پرورش: شرایط ثبتنام دانشآموزان اتباع اعلام خواهد شد
نتایج نقل و انتقالات فرهنگیان شنبه اعلام میشود
ابررایانه چینی از رقبای آمریکایی پیشی گرفت
خوابگاههای علوم پزشکی تهران میزبان مهمانان مراسم تشییع پیکر رهبر شهید
برنامه زمانی امتحانات دانشجویان دانشگاه صنعتی امیرکبیر تغییر کرد
حضور وزیر علوم در آیین عاشورای حسینی در زینبیه استانبول
آماده تسهیل فرآیندهای اداری و حمایت از ابتکارات نوآورانه هستیم
ظرفیت ۶۸ هزار نفری پذیرش کاردانی به کارشناسی ۱۴۰۵ اعلام شد؛ ثبتنام تا شنبه ۳۰ خرداد
نقش شهادت در آثار محمدعلی نادری؛ وقتی قلمو با زبان درد سخن میگوید
شرایط بهرهمندی مؤسسات قرآنی از نرخ صفر مالیاتی ابلاغ شد
نگاهی دوباره به ایران از دریچه «باد صبا»؛ میراثی که از دیروز بهجا ماند
پیام تسلیت مدیرعامل مرکز گسترش به مناسبت درگذشت یک مستندساز
شاپور رحیمی خواننده و نوازنده پیشکسوت درگذشت
روایت احساسات در بطن تصاویر؛ محدودیتها مانع ثبت جنایات جنگ شدهاند
تام کروز ۴۶ سال حضورش در سینما را با یک کلیپ یادآوری کرد
حقوق طبیعی امام حسین (ع) در آخرین موعظه ایشان
ماجرای پیشگویی امام علی(ع) درباره کربلا و شهادت امام حسین(ع) چه بود؟
کل خیر فی الحسین؛ بزرگترین خسارت جدایی از حسین (ع) است
اسکار از ۵۲۹ نفر برای عضویت دعوت کرد؛ از نگار اسکندرفر تا جیکوب الوردی
آموزش تدبر در قرآن ویژه کارکنان دولت اجرایی میشود
تابلوی ۶۰۰ ساله تایلندی، سند تاریخی پیشینه آئینهای حسینی
بشارت امام صادق (ع) به پیرمرد ۱۰۰ ساله؛ کلید رستگاری در دنیا و آخرت
انتقاد از یک بازیگر و کمدین برای حضور در مراسم ترامپ؛ با فاشیستها عکس نگیر!
مجموعه کامل فیلمهای استنلی کوبریک در یک بسته خاص عرضه میشود
عاشورا و پیوست فرهنگی ایران؛ از سوگ شیعی تا سرمایه انسجام ملی
تاثیر حرف مردم بر سرنوشت یک دختر؛ ایده «مرجان» از کجا پیدا شد؟
سیره امام حسین(ع) آمیزهای از تدبیر دینی و سیاسی و اخلاق اجتماعی بود
مدارک مورد پذیرش برای آزمون دکتری تخصصی و پژوهشی اعلام شد
دانشگاه آزاد شرایط امتحانات پایانترم دانشجویان ارشد و دکتری در شهر محل سکونت را اعلام کرد
مخاطب از دیدن این سریال تکراری خسته نمیشود؛ جادوی «مختارنامه» چیست؟
مجریان تراز زبان فارسی معرفی شدند؛ پدافند زبانی با اجرا!
این ۳ کارگردان معروف برای تشییع رهبر شهید مستند میسازند
توییت جدید محمدباقر قالیباف با انتشار صحنه سیو بیرانوند+عکس
از گاندی تا کارلایل، همه مرید حسین (ع)
ماشین ثروتاندوزی امویان؛ از باندبازی تا احیای هدایای نوروزی
مدارک مورد پذیرش برای آزمون دکتری تخصصی و پژوهشی اعلام شد
دانشگاه آزاد شرایط امتحانات پایانترم دانشجویان ارشد و دکتری در شهر محل سکونت را اعلام کرد
امروز آخرین فرصت ثبت نام در پذیرش کاردانی به کارشناسی ۱۴۰۵
بشارت امام صادق (ع) به پیرمرد ۱۰۰ ساله؛ کلید رستگاری در دنیا و آخرت
برنامه زمانی امتحانات دانشجویان دانشگاه صنعتی امیرکبیر تغییر کرد
خوابگاههای علوم پزشکی تهران میزبان مهمانان مراسم تشییع پیکر رهبر شهید
آماده تسهیل فرآیندهای اداری و حمایت از ابتکارات نوآورانه هستیم
ارسال آییننامه جامع مدیریت دانشگاهها به شورای عالی انقلاب فرهنگی
تاثیر حرف مردم بر سرنوشت یک دختر؛ ایده «مرجان» از کجا پیدا شد؟
حضور وزیر علوم در آیین عاشورای حسینی در زینبیه استانبول
مصاحبه دوره دکتری دانشگاه آزاد از امروز آغاز میشود
نقش شهادت در آثار محمدعلی نادری؛ وقتی قلمو با زبان درد سخن میگوید
ظرفیت ۶۸ هزار نفری پذیرش کاردانی به کارشناسی ۱۴۰۵ اعلام شد؛ ثبتنام تا شنبه ۳۰ خرداد
مجموعه کامل فیلمهای استنلی کوبریک در یک بسته خاص عرضه میشود
آغاز پویش «کارت نشاط» برای حمایت از دانشآموزان
شرایط پذیرش در آزمون کاردانی به کارشناسی فرهنگیان اعلام شد
تابلوی ۶۰۰ ساله تایلندی، سند تاریخی پیشینه آئینهای حسینی
رسالت تداوم نهضت عاشورا و تاریخنگاری زنده سیره تبلیغی امام سجاد(ع)
نتایج نقل و انتقالات فرهنگیان شنبه اعلام میشود
حضور ۱۱ دانشگاه ایرانی در رتبه بندی کیواس ۲۰۲۷ ؛ دانشگاه تهران در صدر جدول
انتقاد از یک بازیگر و کمدین برای حضور در مراسم ترامپ؛ با فاشیستها عکس نگیر!
ابررایانه چینی از رقبای آمریکایی پیشی گرفت
آموزش و پرورش: شرایط ثبتنام دانشآموزان اتباع اعلام خواهد شد
اگر امام را نشناسیم، غربال خواهیم شد
فراخوان کسب دانش فنی ساخت یک قطعه مهم در صنایع حساس و راهبردی
آموزش تدبر در قرآن ویژه کارکنان دولت اجرایی میشود
چرا امام حسین (ع) به پا خاست؟
آیا خاطرات را میتوانیم بخوریم؟
برگزاری ۵ شب عزاداری در دانشگاه تهران در دهه دوم ماه محرم
فراهم شدن امکان ویرایش حوزه آزمون پذیرش دستیار تخصصی
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.