Bazı ferromanyetik malzemeler, manyetik alanlara tepki verme eğilimindedir ve harici manyetik alan kaldırıldıktan sonra manyetik özelliklerini koruyabilir. Bu manyetik parçacıklar, demir, nikel, kobalt ve bunların bazı alaşımlarından oluşan ferromanyetik malzemeler olarak adlandırılır.
İçindekiler
Kaynaklı manyetik şekil hafızalı polimerler
Demir oksitler gibi bazı manyetik malzemeler, belirli bir nanometre boyutunun altına düştüğünde dış manyetik alan çıkarıldığında artık mıknatıslanmaya sahip değildir. Bunlar süper manyetik malzemelerdir ve uygulamaya bağlı olarak ferromanyetik malzemelere tercih edilebilir. Şekil hafızası, manyetik ısıtma nedeniyle harici bir manyetik alan uygulanarak indüklenebilir. Bu nedenle, manyetik indüksiyon, sıcaklığın manyetik alan tarafından değiştirildiği bir tür termal indüksiyondur. Manyetik SMP’nin aşağıdaki gibi çeşitli avantajları vardır:
• Potansiyel aşırı ısınma riski, manyetik ısıtma kullanılarak ortadan kaldırılabilir.
• Pratik olarak, sistemin harici ısı ile beslenmediği karmaşık şekilli herhangi bir cihaz çalıştırılabilir.
• Bu yöntem, kablosuz olarak kontrol edilebildiği için insan vücudunun içinde çalıştırılabilen tıbbi cihazlar için uygundur.
Hilt ve ark. Uzaktan ısıtma ile SMP’leri ısıtmak için manyetik alanın kullanılabileceğini belirtti. Bu ısıtma yöntemi, alternatif bir manyetik alana maruz kaldığında enerji kaybı yoluyla ısı üretmek için bir polimer matris içindeki manyetik nanoparçacıklara dayanır. Razak ve ekibinin çalışmasına göre, poliüretan polimer matrisindeki manyetik alan parametrelerini ve Fe3O4 miktarını değiştirdiler. Bu değişimde %20 mikromanyetit ile doldurulmuş spiral bükümlü poliüretan şeritte şekil geri kazanımı gözlenmektedir. Manyetik indüksiyon yöntemi dolaylı bir yöntemdir. Bu nedenle, şekil hafızalı polimer doğrudan ısıtma yöntemleriyle çalıştırılamıyorsa bu yöntem yararlı olabilir. Ancak, Zhou ve ark. çapraz bağlı polimerler için, manyetit kompozitin sıcak su ile alternatif manyetik alandan daha iyi etkileşim gösterdiği.
Schmidt’in araştırma çalışmasında, farklı süperparamanyetik nanopartikül içeriklerine ve oligo dimetakrilat ile çapraz bağlanmış bütil akrilat içeren kafes polimer kompozitleri uygulandı. Bu uygulamada kalıcı şekil T trans üzerinde ısıtılarak deforme edilir. Ardından tampon şeklini soğutarak, oligo segmentlerinin kristal fazı polimerin kararlı hale gelmesini sağlar. Manyetik nanopartiküllerin elektromanyetik alanda indüksiyonla ısıtılması, matris içindeki sıcaklığın yükselmesine neden olur. Ayrıca orijinal (kalıcı) şekil, T trans üzerinde manyetik ısıtma ile geri yüklenir. Zhou ve ark. Katalizör olarak alternatif bir manyetik alan uygulandığında çeşitli nanokompozitlerin ve manyetitin mükemmel şekil hafıza etkisi sergilediğini bildiriyorlar. PDLLA biyouyumlu olduğundan, bu nanokompozitler biyotıp alanında manyetik olarak kontrol edilen akıllı implantlar olarak uygulama potansiyeli göstermektedir.
Puig ve meslektaşlarının çalışmasına göre, biyomedikal uygulamalarda alternatif bir manyetik alana maruz bırakılan ağırlıkça %8 oleik asit ile stabilize edilmiş manyetik nanoparçacıklar. Buna maruz kaldığında, yüzeyindeki sıcaklıkta 25°C’lik bir artış gösterdi. Ayrıca bu sıcaklık nanokompozitin şekil hafızasını aktive etmek için yeterliydi.
Elektroaktif form hafızalı polimerler
Belirtildiği gibi, şekil hafızası etkisi genellikle cam geçiş sıcaklığı veya erime sıcaklığı gibi polimerlerin geçiş sıcaklığının üzerinde ısıtılarak termal uyarma ile indüklenir. Bununla birlikte, hafıza polimerlerinin oluşumunu uyarmak için elektrik alanı gibi diğer bazı uyarıcı kaynaklar da kullanılabilir. Elektrik, iletken dolgu maddeleri ile doldurulmuş şekil hafızalı bir polimerin dirençli çalışmasını sağlayan bir katalizör olarak kullanılabilir. Şekil hafıza etkisi, bu nanokompozitlerde bir elektrik akımı geçirilerek kolayca etkinleştirilebilir. Bugüne kadar, SMP elektrofilik kompozit üzerine yapılan çalışmaların çoğu termoplastik SMP reçinelerine odaklanmıştır. Sonuç olarak, son araştırmalarda, elektronegatif şekil hafızalı polimerlerin çoğu, iyi dağılmış karbon nanotüpler (CNT) ile güçlendirilmiş termoplastik poliüretan (TPU) reçine nanokompozitleridir.
Leng ve arkadaşlarının çalışmasına göre. , stiren formundaki bir termal hafızalı polimer nanokompozit, farklı miktarlarda karbon nano tozu ile doldurulur. Artan karbon nanotoz miktarı ile elektriksel iletkenliğin arttığı gösterilmiştir. Ayrıca %10 karbon nanotozun iyi elektroforez şekil geri kazanım özellikleri gösterdiği bildirildi. Zhou ve ekibi, iç içe geçmiş çok duvarlı karbon nanotüpler (MWNT’ler) üretiyor. Bu nanokompozitler, doğrudan termal ve elektriksel stimülasyon altında mükemmel şekil hafıza özellikleri gösterir. Bu nedenle, bu bileşiğin biyomedikal uygulamalarda umut verici bir beklenti olabileceği bildirilmiştir. Jung ve ark. Poliüretan ve üç tip dolgu maddesi kullanılarak elektromorfik polimer kompozitler elde edilmiştir. Çok duvarlı bir karbon nanotüp (PPy) kompozit polipirol ile hafifçe kaplandığında, yeni nanokompozit, bir elektrik voltajı uygulandığında iyi elektriksel şekil hafıza özellikleri sergiler.
Bellek polimerleri bir su kaynağı oluşturur
Bir salma mekanizması olarak su, şekil hafızalı polimerlerin veya polimer kompozitlerin şekil geçişi için kullanılabilir. Çözücü veya su molekülleri, şekil hafızalı polimerlerin amorf bölgelerine nüfuz edebildiğinden, bu, SMP parçacıkları üzerinde plastik bir etkiye neden olabilir. Bu nedenle molekülün esnekliği artar ve şekil geri kazanımı gözlenir. Chen ve ark. su bazlı bir kil ve bir termoplastik poliüretan kompozitin şekil hafıza etkisi ile geliştirildiğini bildirmiştir. Ek olarak, yeni polimer kil kompoziti pH değişikliklerine tepki verir ve suya maruz kaldığında mekanik olarak uyumlu özelliklere sahiptir. Karbon nanotüpler ve şekil hafızalı poliüretanın polimer bileşimi, Lu ve ekibi tarafından geliştirildi. Yeni ve geliştirilmiş kompozit malzemeler ve duyusal malzemeler gibi akıllı polimer uygulamalarında kullanılabilen şekil geliştirici su algılama özelliğine sahiptir.
[elektro su]Su ortamları, şekil hafızası etkisi için tetikleyici olarak kullanılabilir. Nochel ve ark. Farklı oranlarda çapraz bağlı polidiizosiyanat metakrilat ve hidrofilik polietilen monometil eter monometakrilat (PEGMA) içeren çeşitli aşılanmış kopolimer ağları (CLEG olarak adlandırılır) kullanıldı. Yeni şekil hidrojelinin hafıza özellikleri, su içeren bölgelerde tek eksenli germe ve bükme testleri ile analiz edildi.
Sonuç olarak CLEG, ikili şekillendirilebilirlik ve biyolojik olarak parçalanabilirliğe sahiptir ve ayrıca biyomedikal uygulamalarda umut vaat eden malzemeler olabilir. Paakinaho ve ark. 37 °C’de sulu ortamda oryantasyon programı ile PDLLA’nın şekil hafıza özelliğinin, su moleküllerinin ve termal aktivasyonun birleşik etkisi ile tetiklendiğini bildirdiler. Mendez ve diğerleri, sert pamuk-selüloz nanokompozitleri (CNW’ler) bir poliüretan elastomerik matrise dahil ederek suyla aktifleşen yeni biyo-nanokompozitler geliştirdi. Bunda da belirli bir CNW konsantrasyonunda sulu şişme ve şekil hafızalı davranış gözlenir.
kaynak:
link.springer.com/article/10.1007/s10853-020-04761-w
pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2017/ta/c7ta01474k
yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]