عنوان
|
ساخت و شبیه سازی تلفیقی نانوکامپوزیت های بر پایه پلیمر زیستی: بررسی خواص مکانیکی، حرارتی و ریخت شناسی به منظور کاربرد در مهندسی بافت
|
نوع پژوهش
|
پایان نامه
|
کلیدواژهها
|
تئوری تابع چگالی، کیتوسان، پلی لاکتیک کو گلیکولیک اسید، نانولوله،دینامیک مولکولی
|
چکیده
|
در پژوهش حاضر، مطالعات تئوری بر پایه نظریه تابع چگالی ) DFT ( به منظور پی بردن به برهمکنش بین دو نو ع مونوم ر کیتوسا ن ) CS ( و پلی لاکتیک کو گلیکولیک اسید ) PLGA ( با سه نانولوله متفاوت تحت عنوان نانولوله 2TiO ( NT2TiO (، نانولوله 2SiO ( NT2SiO ) و نانولوله کربنی ) CNT ( انجام شد. پس از بهینه سازی ساختارها، انرژی جذب و فاصله تعادلی بین مونومر و نانولوله ها برای پایدارترین ساختار از لحاظ انرژی با استفا ده از روش DFT محاسبه شد. نتایج حاصل نشان می دهد که مونومر CS تمایل به جذب شیمیایی روی سطح NT2TiO )انرژی جذب معادل eV 41 / 1 -( دارد؛ در حالی که نوع برهمکنش ها برای سیستم های NT2SiO )انرژی جذب معادل eV 24 / 0 -( و CNT )انرژی جذب معادل eV 22 / 0 -( غیر کووالانسی است و مونومر CS بر روی سطح این نانولوله ها به صورت فیزیکی جذب می شود. یافته ها نشان داد که برهمکنش CS با NT2TiO به دلیل فاصله تعادلی کوتاه تر و انرژی جذب بیش تر ، قوی تر از سایر نانولوله ها است. از طرفی، نتایج حاصل از برهمکنش مونومر PLGA با NT2SiO و CNT نشان می دهد که PLGA تمایل به جذب شیمیایی روی سطح NT2SiO )انرژی جذب معادل eV 11 / 1 -( دارد؛ در حالی که نوع برهمکنش برای سیستم CNT )انرژی جذب معادل eV 27 / 0 )- غیر کووالانسی است و مونومر CS بر روی سطح CNT به صورت فیزیکی جذب می شود. بنابراین، می توان نتیجه گرفت که برهمکنش PLGA با NT2SiO به دلیل فاصله تعادلی کوتاه تر و انرژی جذب بیش تر قوی تر از CNT است. علاوه بر این، برا ی بررسی خواص مکانیکی CS ، نانوکامپوزیت آن با NT2TiO ، PLGA و نانوکامپوزیت آن ب ا NT2SiO از شبیه سازی دینامیک مولکولی در دو میدان نیروی یونیورسال و دریدینگ استفاده شد. نتایج نشان داد که افزودن NT2TiO و NT2SiO در ماتریس پلیمری، به ترتیب باعث افزایش مدول یانگ CS و PLGA می گردد. هم چنین، اثر دما بر روی خواص مکانیکی نانوکامپوزیت ها با استفاده از شبی ه سازی دینامیک مولکولی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش دما استحکام مکانیکی نانوکامپوزیت ها کاهش می یابد. در پایان، نمونه آزمایشگاهی نانوکامپوزیت NT2CS/TiO ساخته شد. آنالیز خواص گرمایی نشان داد که با افزایش دما پایداری گرمایی نانوکامپوزیت NT2S/TiOC کاهش می یابد. هم چنین، به منظور بررسی خواص مکانیکی نانوکامپوزیت ، تست کشش انجام شد. مقایسه نت
|
پژوهشگران
|
مرتضی قربان زاده آهنگری (استاد مشاور)، قاسم نجف پور (استاد مشاور)، محسن جهانشاهی (استاد راهنما)، مطهره معصومی (دانشجو)
|