فهرست مطالب

بسپارش - سال هفتم شماره 2 (پیاپی 23، تابستان 1396)

فصلنامه بسپارش
سال هفتم شماره 2 (پیاپی 23، تابستان 1396)

  • تاریخ انتشار: 1396/06/11
  • تعداد عناوین: 11
|
  • جابر کیوان راد، علیرضا مهدویان* صفحات 3-12
    نانوذرات طلا به دلیل داشتن ویژگی هایی مانند رزونانس پلاسمون سطح، سنتز آسان، روش های اصلاح سطح شیمیایی متنوع، کنترل شکل و اندازه، بی اثر بودن از لحاظ شیمیایی و زیست سازگاری خوب دارای اهمیت بسیار زیادی هستند. با تغییر شکل و اندازه نانوساختارهای طلا می توان خواص پلاسمونی را کنترل و آن ها را برای کاربردهای خاص تنظیم کرد. وارد کردن نانوذرات طلا به سامانه های پلیمری یا اصلاح سطح آن ها، موجب پایداری محلول این نانوذرات شده و امکان وارد کردن گروه های عاملی خاص و پاسخگویی به محرک های خارجی را فراهم می کند. با استفاده از بسترهای پلیمری پاسخگو به محرک (نور، دما و pH) و اصلاح سطح نانوذرات با لیگاندهای خاص می توان نانوکامپوزیت های هوشمند پلیمر-طلا با ویژگی های مطلوب تهیه کرد. با تنظیم شرایط، از خواص پلاسمونی نانوذرات طلا برای اهداف متفاوت می توان بهره برد. خواص پلاسمونی نانوذرات طلا برای کاربردهای مختلف از جمله درمان نورگرمایی سلول های سرطانی، درمان نوردینامیکی بیماری ها، تهیه وزیکول ها در سامانه های انتقال دارو، پراکندگی تقویت شده سطحی رامان و تصویربرداری برش نگاری رایانه ای استفاده می شود. پوشش دهی ذرات مگنتیت با طلا، نه تنها سبب پایداری کلوئیدی و بهبود خواص نوری و رسانشی ذرات مگنتیت می شود، بلکه سبب ارتقای واکنش های شیمی سطح آن ها شده و کاربردهای درون تنی این ذرات را بهبود می بخشد. افزون بر این، امکان کنترل از راه دور مکان اعمال خواص پلاسمونی را با استفاده از میدان مغناطیسی خارجی میسر می سازد.
    کلیدواژگان: نانو ذرات طلا، مغناطیسی، پوشش پلیمری، نانو کامپوزیت، پلاسمونی
  • یاسمن جهانمردی، محمدعلی توانایی*، علیرضا تهرانی بقا صفحات 13-29
    استعمال دارو با روش های معمول (گوارشی و غیرگوارشی)، باعث افزایش غلظت دارو در بدن می شود. با کاهش مقدار دارو پس از گذشت چند ساعت، بیمار مجبور می شود تا دوباره دارو مصرف کند و این چرخه ادامه می یابد. با پیشرفت علم و فناوری در حوزه نانو، سامانه های دارورسانی کنترل شده جایگزین روش های معمول مصرف دارو شده اند. این سامانه ها بهبود درخور توجهی را در زمینه درمان بیماری ها ایجاد کرده اند. سامانه های مزبور برای رهایش کنترل شده، نیازمند بستر پلیمری زیست تخریب پذیر و زیست سازگار در درون بدن هستند. پلیمرهای زیست تخریب پذیر به دو دسته کلی طبیعی و سنتزی تقسیم بندی می شوند که هر یک ویژگی های خاص خود را دارند. با توجه به اینکه هر پلیمر دارای معایب و مزایایی است، استفاده از آمیخته پلیمری مهندسی شده برای تولید نانوالیاف با دارورسانی کنترل شده مورد توجه قرار گرفته است. در این مقاله مروری، اثر آمیخته پلیمرهای زیست تخریب پذیر سنتزی در دارورسانی نانوالیاف بررسی شده است.
    کلیدواژگان: نانوالیاف، الکتروریسی، دارورسانی، پلیمر زیست تخریب پذیر سنتزی، آمیخته پلیمری
  • حمیدرضا خلفی، مهرزاد مرتضایی* صفحات 30-38
    پیش آغشته ماده پیش مهندسی شده ای است که از آغشته سازی الیاف تقویت کننده با رزین ساخته می شود. ترشوندگی الیاف با رزین از پارامترهای کلیدی در فرایند ساخت پیش آغشته به شمار می رود، زیرا بر خواص مکانیکی پیش آغشته اثرگذار است. دو سازوکار اصلی برای افزایش ترشوندگی الیاف با رزین وجود دارد: تشکیل پیوند شیمیایی میان الیاف و رزین و دیگری، افزایش نفوذپذیری رزین و ایجاد گره خوردگی های مکانیکی میان رزین و الیاف. بر این اساس، برای دست یابی به هریک از این دو سازوکار روش های گوناگونی مانند اصلاح سطح الیاف تقویت کننده، تغییر یا اصلاح فرمول بندی رزین مصرفی، افزایش زمان تماس بین رزین و الیاف در حمام آغشته سازی و همچنین کاهش گرانروی رزین وجود دارد. در این مقاله، معایب و مزایای روش های یاد شده ارزیابی شده است. به طور کلی می توان گفت، ترشوندگی الیاف با رزین به تنهایی نمی تواند به عنوان هدف اصلی در فرایند ساخت پیش آغشته مطرح شود. زیرا بر اساس روش انتخابی برای افزایش ترشوندگی الیاف با رزین، امکان تغییر در سایر مشخصه های محصول پیش آغشته تولیدی مانند خواص مکانیکی، قیمت تمام شده، مدت زمان تولید و غیره وجود دارد. بنابراین، یافتن مقادیر بهینه برای متغیرهایی مانند ترشوندگی الیاف با رزین ضروری است.
    کلیدواژگان: کامپوزیت، پیش آغشته، الیاف، ترشوندگی، زاویه تماس
  • محمد صادق امانی*، محمدرضا پورحسینی صفحات 39-51
    چسب های پلی یورتان کاربرد گسترده ای در صنایع مختلف دارند. این دسته از چسب ها، از دو جزء اصلی ایزوسیانات و پلی ال تشکیل شده اند و در سنتز آن ها بر حسب کاربرد، از مواد دیگری شامل زنجیرافزا، حلال، کاتالیزور و افزودنی ها استفاده می شود. چسب پلی یورتان با وجود تمام مزایا مانند انعطاف پذیری مناسب، مقاومت سایشی زیاد، خواص فیزیکی ومکانیکی عالی و چسبندگی خوب به سطوح متنوع، دارای استحکام چسبندگی وابسته به پارامترهای فرایند مانند نسبت عوامل واکنشگر، وزن مولکولی پلی ال، نوع ایزوسیانات و پلی ال، کیفیت سطح و دمای فرایند است. در این مقاله، ضمن معرفی چسب پلی یورتان، اثر سهم پارامتر شامل نسبت عوامل واکنشگر، وزن مولکولی پلی ال و کیفیت سطح بر خواص و استحکام چسبندگی چسب پلی یورتان بررسی شده است. پژوهشگران مختلف به این نتیجه رسیده اند، دو متغیر بلورینگی و نسبت NCO/OH بر مقادیر سختی چسب پلی یورتان اثرگذارند، به طوری که سختی با افزایش بلورینگی و نسبت NCO/OH روند افزایشی نشان می دهد. با افزایش مقدار زنجیرافزا (کاهش پلی ال)، مدول یانگ چسب به طور چشمگیری افزایش می یابد، در حالی که ازدیاد طول تا پارگی روند کاهش تدریجی نشان می دهد. همچنین، با افزایش وزن مولکولی جزء پلی ال مدول ذخیره پلی یورتان افزایش می یابد. روش های مختلف اصلاح سطح بر قابلیت ترشوندگی رزین-سطح بستر اثرگذارند. سامانه پلی یورتان-فولاد بدون انجام فرایند تمیزکاری مقدماتی مناسب، چسبندگی ضعیفی دارد و سامانه پلی یورتان-لاستیک SBS بدون اصلاح سطحی از استحکام چسبندگی کمی برخوردار است.
    کلیدواژگان: چسب های پلی یورتان، استحکام چسبندگی، جرم مولکولی، کیفیت سطح، عوامل واکنشگر
  • زینب رجب تبار درویش، مرتضی احسانی *، اعظم قدمی، محمد یاقر علوی صفحات 52-63
    قطعات کامپوزیتی باید دارای ظاهری استاندارد، مقاوم در برابر عوامل محیطی و شیمیایی و خواص فیزیکی مطلوب باشند. برای دست یابی به این خواص مطلوب، پوشش ژلی به عنوان لایه رویی کامپوزیت ها استفاده شده است. جذب آب و رطوبت، خواص مکانیکی سازه های کامپوزیتی را به شدت تحت تاثیر قرار می دهد. این اثر در کامپوزیت های ساخته شده از رزین های قابل آب کافت مانند پلی استر ها شدیدتر است و به تورم اسمزی و تضعیف خواص مکانیکی منجر می شود. آب جذب شده همراه با مایعات ناشی از کنش و واکنش های شیمیایی، سطح نرم و ژل مانندی را به وجود می آورند که خواص سطحی را کاهش می دهد و از خاصیت حفاظتی پوشش ژلی می کاهد. از سوی دیگر، پس زنی رزین از دیگر معایب سازه های کامپوزیتی است که در درازمدت به بیرون زدگی الیاف و افزایش خوردگی منجر می شود. بنابراین، اعمال پوشش ژلی مناسب می تواند، علاوه بر افزایش مقاومت شیمیایی سطح قطعه، جذب رطوبت و آثار نامطلوب آن را کاهش داده و طول عمر قطعات کامپوزیتی را افزایش دهد. افزون بر این، با پیشرفت های اخیر در زمینه علم نانو، استفاده از پرکننده های نانو با نسبت منظر زیاد، آن ها را به گزینه های مناسبی برای بهبود خواص در کامپوزیت ها تبدیل کرده است. بنابراین در این مقاله، ابتدا اهمیت پوشش های ژلی و عوامل موثر مانند ضخامت و نوع رزین در ساخت قطعات کامپوزیتی در صنایع گوناگون و سپس اثر کاربرد پرکننده نانو در آن، بر خواص مکانیکی و جذب آب این قطعات بررسی شده است.
    کلیدواژگان: پوشش ژلی، ضخامت، کامپوزیت، پرکننده نانو، جذب آب
  • محسن اسماعیل پور*، علیرضا سرداریان، میلاد کاظم نژادی صفحات 64-73
    پژوهش های کنونی نشان می دهد، نانولوله های کربنی (CNTs) به عنوان زیست مواد، پتانسیل بسیار زیادی برای کاربردهای پزشکی ترمیمی دارند. تمرکز پزشکی ترمیمی بر روش های توسعه یافته ای است که برای ایجاد بافت های کارکردی، ترمیم یا جایگزینی بافت ها و اندام های از دست رفته به علت زخم یا بیماری، اعمال می شوند. در این راستا، خواص ساختاری و مکانیکی CNTها آن ها را برای استفاده به عنوان کامپوزیت در مهندسی بافت کاربردی ساخته است. CNTها می توانند به عنوان حامل در دارورسانی و ژن درمانی به کار روند، بنابراین برای کارهای درمانی در پزشکی ترمیمی مناسب اند. سطح بیرونی نانولوله های کربنی را می توان برای دارورسانی هدفمند و عوامل تصویربرداری عامل دار کرد. سایر خواص فیزیکی ذاتی این نانولوله ها را می توان برای کاربردهای درمانی و تصویربرداری نیز استفاده کرد. کاربرد نانولوله های کربنی به عنوان عوامل تمایز جلوه در تصویربرداری به اثبات رسیده است. در دهه گذشته، نانولوله های کربنی با توجه به خواص منحصر به فرد و متنوع آن ها برای مجموعه ای از کاربردها بررسی و مطالعه شده اند. این نانولوله ها در زمینه پزشکی ترمیمی نویدبخش بهبود خواص داربست های مهندسی بافت، دارورسانی و تصویربرداری از بافت های مهندسی هستند. در این مقاله، آخرین پیشرفت ها و تحولات کاربردهای نانولوله های کربنی در پزشکی ترمیمی مرور شده است.
    کلیدواژگان: پزشکی ترمیمی، نانولوله کربنی، تصویر برداری، دارورسانی، مهندسی بافت
  • مهناز نجفی، علیرضا عباسی* صفحات 74-87
    پلیمرهای کوئوردینانسی (CPs) که چارچوب های فلز-آلی (MOFs) نیز نامیده می شوند، با استفاده از لیگاندهای آلی پل ساز و یون های فلزی (یا خوشه های فلزی) تهیه می شوند. با توجه به شکل هندسی کوئوردینانسی فلز، لیگاندهای پل ساز و اتم های دهنده موجود در این لیگاندها، ساختارهای پلیمری مختلف یک بعدی، دوبعدی یا شبکه پلیمری سه بعدی ایجاد می شوند. در ساختار این دسته از مواد هیبریدی معدنی-آلی برهم کنش های مختلف شامل پیوندهای کوئوردینانسی، هیدروژنی، برهم کنش های π...π و CH...π وجود دارد. این ترکیبات به علت دارا بودن کاربردهای بالقوه در زمینه های مختلف شامل جذب و ذخیره سازی گاز، مغناطیس، دارورسانی، کاتالیزور ناهمگن و حسگرهای شیمیایی مورد توجه اند. مقالات بسیاری درباره تهیه پلیمرهای کوئوردینانسی متخلخل با ساختار مارپیچی با استفاده از فلزات واسطه و لیگاندهای پل ساز کایرال یا غیرکایرال وجود دارند. کوچک ترین جزء تکرارشونده در ساختار مارپیچی، به دلیل شباهت به سامانه های زیستی و کاربردهای مفید آن ها بسیار حائز اهمیت است. در این مقاله، مثال هایی از پلیمرهای کوئوردینانسی با زنجیرهای مارپیچی تک، دو و چندرشته ای ارائه شده و عوامل مختلف موثر بر ساختار آن ها شامل برهم کنش های غیرکووالانسی، ساختار لیگاند و یون های مخالف بحث می شود. همچنین به ارتباط میان خصلت کایرالی واحدهای ساختاری و زنجیرهای مارپیچی، ویژگی های پلیمرهای کوئوردینانسی مارپیچی و برخی از کاربردهای بالقوه آن ها نیز اشاره می شود.
    کلیدواژگان: پلیمر کوئوردیناسیونی متخلخل، چارچوب فلز، آلی، زنجیر مارپیچی، خصلت کایرالی، برهمکنش غیر کووالانسی
  • منصوره زارع زاده مهریزی، مجید کریمی*، زهرا کلانتری خرمدره، مهدی نکومنش حقیقی صفحات 88-100
    در سال های اخیر، کامپوزیت های پلیمری با نانوذرات سیلسزکیوکسان اولیگومری چندوجهی (POSS) بسیار مطالعه شده اند. ابعاد نانومتری و نیز امکان وجود گروه های عاملی مختلف در ساختار این نانوذرات باعث شده است تا کامپوزیت های ساخته شده از آن ها، دارای خواص منحصربه فردی باشند که در مواد هیبریدی متداول مشاهده نمی شود. اندازه ذرات POSS در حدود nm 1 تا nm 3 است. این ذرات ساختاری صلب دارند و می توانند به طور یکنواخت در ماتریس پلیمری پراکنده شوند. در این مقاله، ابتدا ساختارهای مختلف نانوذرات سیلسزکیوکسان اولیگومری چندوجهی معرفی می شوند. سپس، نقش این نانوذرات در بهبود خواص مکانیکی، پایداری گرمایی و دمای انتقال شیشه ای کامپوزیت های پلیمری حاوی آن ها بررسی می شود. مقدار نانوذرات به کاربرده شده و نوع گروه های عاملی متصل به آن ها بیشترین تاثیر را بر خواص فیزیکی کامپوزیت های پلیمری دارند. ورود نانوذرات POSS از راه اتصالات عرضی می تواند ساختار کامپوزیت را تحت تاثیر قرار داده و با تقویت آن، خواص مکانیکی را بهبود بخشد. تاثیر نانوذراتی که با اختلاط فیزیکی وارد ساختار ماتریس پلیمری می شوند به برهم کنش مطلوب میان گروه های عاملی موجود روی نانوذرات و ماتریس پلیمری وابسته است. این برهم کنش مطلوب به پراکنش یکنواخت نانوذرات در بستر پلیمری منجر شده و می تواند به بهبود خواص فیزیکی کمک کند. ویژگی های منحصر به فرد این مواد موجب کاربرد گسترده و متنوع آن ها در زمینه هایی مانند مهندسی بافت و زیست داروها شده است.
    کلیدواژگان: نانوکامپوزیت، پلیمر هیبریدی، سیلسزکیوکسان الیگومری چند وجهی، پایداری گرمایی، خواص مکانیکی
  • لاله عدل نسب*، لیلا حیدری صفحات 101-112
    امروزه زیست حسگرهایی از راه شیمی تجزیه سنتز می شوند که برای تشخیص بالینی، تجزیه و تحلیل های محیطی، نمایش محصول، آشکارسازی یا غربال کردن دارو استفاده می شوند. گیرنده های زیست تقلیدی مصنوعی مانند پلیمرهای نقش بسته مولکولی (MIP) به عنوان جایگزین بالقوه برای شناسایی زیست مولکول ها نشان داده شده اند. MIPها قابلیت شناسایی و پیونددهی مولکول های هدف را با گزینش پذیری و ویژگی مشابه دارند. از چالش های اصلی در توسعه حسگرها، کوچک سازی ساختار و سطح مشترک آن ها با مبدل یا ریزتراشه است. در نتیجه ساختار نوری به عنوان یکی از مناسب ترین روش ها برای الگوبرداری MIPها در مقیاس میکرو و نانو در سطح مبدل پیشنهاد می شود. در این مقاله، پلیمرشدن نوری و الگوبرداری نوری از MIPها و کاربرد آن ها در محیط زیست و زمینه های زیستی از سال 1972 تا سال 2012 بررسی شده است. همچنین، انواع روش های لیتوگرافی برای نورساختار MIPها معرفی شده است. الگوبرداری فیلم های MIP با استفاده از روش های نوری در مقایسه با سایر وسایل ساختاری مانند لیتوگرافی نرم یا مکان یابی مکانیکی، روش نسبتا جدید با قابلیت تولید نانوساختارهایی با کیفیت و دقت ابعادی مناسب و وضوح زیاد است. تمام روش های چاپ تماسی، لیتوگرافی نوری پرتوافکنی، لیتوگرافی میکروسه بعدی و لیتوگرافی نوری میدان نزدیک کمکی، در ترکیب با MIP موفق بوده و الگوهایی با وضوح زیاد ویژه و گزینشی به دست می دهند.
    کلیدواژگان: پلیمریزاشدن نوری، پلیمرنقش بسته مولکولی، نور ساختار، لیتوگرافی، حسگر
  • مسلم توکل* صفحات 113-120
    هیدروژل ها شبکه های سه بعدی متشکل از پلیمرها هستند که با جذب مقدار زیادی آب در ساختار خود بدون حل شدن، متورم می شوند. هیدروژل ها معمولا با ایجاد پیوند عرضی بین پلیمرهای طبیعی یا سنتزی تهیه می شوند. در برهه اخیر به دلیل زیست سازگاری، زیست تخریب پذیری، فعالیت زیستی و سایر ویژگی های مطلوب هیدروژل های تهیه شده از پلیمرهای طبیعی، تمرکز و علاقه به استفاده از این پلیمرها به جای پلیمرهای سنتزی در تهیه سامانه های هیدروژلی مصرفی در زیست پزشکی رشد قابل توجهی داشته است. تاکنون تعداد زیادی از روش های شیمیایی و فیزیکی برای ایجاد پیوند عرضی و تهیه هیدروژل از پلیمرهای طبیعی ارزیابی شده اند. از میان روش های شیمیایی، استفاده از تابش های یوننده دارای دو مزیت بی نیازی به استفاده از آغازگرها و واکنشگرهای شیمیایی و امکان سترون سازی سامانه با استفاده از تابش های یوننده هم زمان با فرایند تهیه هیدروژل است. به طور معمول، مواجهه اکثر پلیمرهای طبیعی با تابش های یوننده موجب گسست زنجیر و کاهش وزن مولکولی می شود. با وجود این در سال های اخیر، شماری از پژوهشگران روی امکان شبکه ای کردن پلیمرهای طبیعی با استفاده از تابش های یوننده تمرکز کرده اند. از روش های به کار رفته می توان به تابش دهی های در حالت خمیری، پلیمرهای دارای گروه اسیدی در محیط اسیدی و در مجاورت گازهای آلکینی و پیوندزنی با گروه های وینیلی یا فنولی اشاره کرد. در مقاله حاضر، این روش ها مرور و مقایسه شده اند.
    کلیدواژگان: تابش یوننده، شبکه ای شدن، پلیمر طبیعی، هیدروژل، پلی ساکارید
  • صفحات 121-134
|
  • Jaber Keyvan Rad, Ali Reza Mahdavian* Pages 3-12
    Unique properties of gold nanoparticles, such as the surface plasmon resonance (SPR), easy synthesis and modification, control on size and shape, chemically inertness and biocompatibility have attracted much attentionin recent years. The plasmonic properties of gold nanostructures for different applications can be controlled by changing their size and the shape. Introducing gold nanoparticles into polymer systems or their surface modification will improve their solution stability and make them susceptible to respond to external stimuli due to the existing functionalities. Smart gold-polymer nanocomposite with defined properties can be obtained by employing responsive polymers to light, temperature and pH stimuli. Controlling SPR properties of gold nanoparticles make them appropriate for different purposes like photothermal treatment of cancer cells, photodynamic therapy, plasmonic vesicles for drug delivery system, surface enhanced Raman scattering (SERS) and tumor computed tomography imaging. Coating of magnetic nanoparticles with gold promotes their colloidal stability, optical and conductive properties and also enhances their surface chemical reactions and biocompatibility for in vivo applications. In addition, the remote control of plasmonic properties will become feasible by an external electromagnetic field.
    Keywords: gold nanoparticles, magnetic, polymer coating, nanocomposite, plasmonic
  • Mohammad Ali Tavanaie * Pages 13-29
    Taking a drug/medicine by conventional methods (digestive and indigestive) by patients leads to the release of high dosage of drug in their body. The concentration of drug decreases after a few hours and the patients need to take the next dose again, and such cycle continues. By development of nanoscience and its technology, some new controlled drug delivery systems have been proposed instead. These new systems are expected to improve patient's convenience and compliance, because they are made of biocompatible and biodegradable polymers in controlling drug delivery in the body. Biodegradable polymers can be classified as synthetic and natural polymers with their own specific features. To control the delivery of the drugs, a blend of polymers can be used. In this paper, the effect of blended synthetic biodegradable polymers on controlled drug delivery by electrospun nanofiber is reviewed.
    Keywords: nanofibers, electrospinning, drug delivery, synthetic biodegradable polymer, polymer blend
  • Hamid Khalafi, Mehrzad Mortezaei * Pages 30-38
    Prepreg is a pre-engineered laminating material manufactured by impregnating a fiber-reinforcement with a resin. Wetting of fibers by the resin is one of the key parameters in prepreg manufacturing process, because of its contribution on the mechanical properties of the prepreg. It is worth mentioning that there are two main mechanisms for increasing the wetting of the fibers by the resin; the first one is through the formation of chemical bonds between the resin and fibers, and the second one is increasing the ability of resin to penetrate through the fibers and make mechanical entanglement between the resin and fibers. Various methods exist to achieve both these mechanisms, such as, surface modification of fibers, changing the resin formulation, increasing the contact time between resin and fibers, and reducing the viscosity of the resin. In this paper, advantages and disadvantages of the above-mentioned methods are evaluated. In general, it can be said that increasing the wetting of fibers by the resin alone cannot be considered as a target in prepreg manufacturing process, because in orderto improve the wetting of the fibers by the resin, there should be changes made in other conditions of the produced prepreg such as mechanical properties, final price, production time, etc..Therefore, finding the optimal values for the parameters like wetting of the fibers by the resin is essential.
    Keywords: composite, prepreg, fibers, wetting, contact angle
  • Mohammad Sadegh Amani *, Mohammad Reza Pourhoseini Pages 39-51
    Polyurethane adhesives have wide applications in various industries. These adhesives are made of two major components, including isocyanate and polyol. In their synthesis, in accordance with their usage, other materials such as chain extenders, solvents, catalysts and additives are used. Despite all their advantages such as appropriate flexibility, high abrasion resistance, excellent mechanical properties and good adhesion to various surfaces, the adhesion strength of polyurethane adhesives highly depend on process parameters such as ratio of components, molecular weight of polyols, type of isocyanates and polyols, their surface quality and the process temperature. In this study, polyurethane adhesives and the effects of three variablessuch as, reactive component ratio, molecular weight of polyols and surface quality on polyurethane adhesive strength and properties are evaluated. Two variables of crystallization and the ratio of NCO/OH affect the hardness values of polyurethane adhesives, so that by increasing crystallinity and NCO/OH ratiothe stiffnessshows an ascending trend. By increasing of chain extender content (decreasing polyol content)the adhesive young's modulus is significantly increased. This is while the elongation-at-break shows a gradual decline. Also, higher polyol molecular weight increases the storage modulus of polyurethane adhesive. Different ways of surface treatment shows different results of surface roughness. In this fashion, the wettability of resin/substrate is also affected. It is worth mentioning thatapolyurethane-stainless steel system without proper preliminary cleaning process exhibits poor adhesion and polyurethane-SBS rubber system without surface modification has low adhesion strength.
    Keywords: polyurethane adhesives, adhesion strength, molecular weight, surface quality, reactive components
  • Zeynab Rajabtabar Darvish, Morteza Ehsani *, Azam Ghadami, Mohammad Bagher Alavi Pages 52-63
    Composite structures should be acceptable in terms of their appearance and resistance to environmental factors and chemicals and their desirable physical properties. To achieve these requirements, “gel coat” is used as surface layer in composites. Composite structures are vulnerable when exposed to moisture environment. Mechanical properties of composite structures are strongly affected by water and moisture absorption, especially in composites made of hydrolysable resins such as polyesters. This causes osmotic swelling and loss of mechanical properties. The adsorbed water in presence of liquids caused by chemical reactions, create soft and gel-like surface that reduces the protective effect of “gelcoat”. On the other hand, resin leaching is another disadvantage of composite structures which could cause fiber leaching in the long term and increase corrosion resistance. Therefore, suitable choice of “gel coat” can increase the surface chemical resistance, reduce moisture absorption and increase the lifetime of composite structures. Also, recent progress in the field of nanoscience makes them appropriate choices for improving properties of the composites. In this paper, we investigated the importance of “gel coat” and the effective factors such as thickness and type of resin in the manufacture of composite structures in various industries and finally the effects of nanofillers on mechanical properties and water absorption.
    Keywords: gel coating, thickness, composite, nanofiller, water absorption
  • Alireza Sardarian, Milad Kazemnejadi, Mohsen Esmaeilpuor * Pages 64-73
    Current research suggests that carbon nanotubes (CNTs) as biomaterials have immense potential for applications in regenerative medicine. The focus of regenerative medicine is on developing methods that can be applied to create functional tissues, to repair or replace tissues/organs lost due to trauma or diseases. In this respect, the structural and mechanical properties of CNTs make them applicable for use as composites for tissue engineering. CNTs can act as delivery vehicles for drugs and gene therapy and thus are suitable for therapeutics in regenerative medicine. The external carbon sheath of the CNTs can be functionalized for usein targeting, drug delivery, and as imaging agents. Further intrinsic physical properties of carbon nanotubes can be harnessed for therapeutics and imaging applications. The use of carbon nanotubes has been proved as contrasting agent in imaging. This work focuses on the latest developments in applications of carbon nanotubes for regenerative medicine. Carbon nonotubes have been under investigation in the past decade for an array of applications due to their unique and versatile properties. In the field of regenerative medicine, they have shown great promise to improve the properties of tissue engineering scaffolds and perform drug delivery and imaging of engineering tissues. The work is a review of the latest advances.
    Keywords: regenerative medicine, carbon nanotube, imaging, drug delivery, tissue engineering
  • Mahnaz Najafi, Alireza Abbasi * Pages 74-87
    Coordination polymers (CPs), also known as metal-organic frameworks (MOFs), can be synthesized using organic bridging ligands and metal ions (or metal clusters). Structures with various architectures including one-, two- or three-dimensional polymeric networks can be formed depending on the bridging ligands, their donor atoms and coordination geometry of metal ions. In the structure of these inorganic-organic hybrid materials, there are different interactions such as coordination bonds, hydrogen bonds, π…π and CH…π interactions. These compounds are of industrial interests owing to their potential applications in the field of gas adsorption and storage, magnetism, drug delivery, heterogeneous catalysis and chemical sensors. Many published reports have made contributions to the preparation of porous coordination polymers with helical conformation using transition metals and chiral/achiral bridging ligands. Helical structural motifs have gained considerable importance because of their similarities in biological systems and useful applications. This paper presents an overview on selected examples of CPs with single-, double- and multi-stranded helical chains and discusses various factors that influence their constructions such as non-covalent interactions, ligand structure and counter ions. The connectivity between chirality of the building blocks and helicity of chains is also explained. Furthermore, the properties of helical CPs and some of their possible applications are explained in this article.
    Keywords: porous co-ordination polymer, metal-organic framework, helical chain, chirality, non-covalent interaction
  • Mansoureh Zarezadeh-Mehrizi, Zahra Kalantari Khoramdareh, Mehdi Nekoomanesh Haghighi, Majid Karimi * Pages 88-100
    Polyhedral oligomeric silsesquioxane (POSS) - polymer composite materials have been extensively studied in recent years, as they possess nanoscopic structures and functional properties that are not typically seen in conventional hybrid materials. POSS nanoparticles are 1–3 nm in size, monodisperse and rigid. Incorporation of POSS nanoparticles into both thermoplastic and thermoset polymeric matrices by chemical cross-linking or physical blending methods provides excellent reinforcement. In this review, first, we introduce the various structures of polyhedral oligomeric silsesquioxane and then highlight studies on POSS- polymer nanocomposites with an emphasis on enhancements in mechanical, thermal stability and glass transition. The properties of POSS-containing polymer nanocomposites vigorously depend on the amount of POSS and the state of the POSS dispersion (which depends on the surface functional group of POSS). Incorporation of POSS through chemical cross-linking into polymer can influence its structureand improve mechanical properties by reinforcement.The incorporation of POSS nanoparticles into polymer through physical blending relies on favorable surface interactions between POSS and polymer. POSS having surface functional groups that have favorable surface interactions can disperse uniformly in the polymeric matrix. Uniform dispersion of POSS in polymeric matrices helps to improve physical properties of the nanocomposites. Because of the excellent properties, POSS containing polymer nanocomposites are found in diverse area such as tissue engineering and biomedicines.
    Keywords: nanocomposite, hybrid polymer, polyhedral oligomeric silsesquioxane, thermal stability, Mechanical Properties
  • Laleh Adlnasab *, Leila Heidary Pages 101-112
    Today biosensors are synthesized in analytical chemistry, which are used for clinical diagnostics, environmental analysis, product monitoring, detection and drug screening.Synthetic biomimetic receptors like molecular imprinting polymer (MIPs) have shown to be a potential alternative to biomolecules as recognition element for biosensing. MIPs are capable of recognizing and binding target molecules with similar specificity and selectivity. One of the main challenges in MIP sensor development is the miniaturization of MIP structures and their interfacing with transducers or with microchips. So, photostructuring is suggested as one of the most suitable methods for patterning MIPs at the micro and nano scale on the transducer surface. In this study, photopolymerization, photopatterning of MIPs and their biosensing applications are described from 1972 up to 2012. Also, some lithoghraphy methods are recommended for MIP photostructures. MIP fifilms patterning by the use of optical methods is fairly compared to other structuring approaches such as soft lithography or mechanical microspotting, which is a new method with ability to synthesize nanostructure with high quality, precision and resolution. The contact and proximity printing, projection photolithography, microstereo-lithography, and near-fifield assisted optical lithography were all successfully combined with MIPs, resulting in specifificity and selectivity high-resolution patterns.
    Keywords: photopolymerization, molecularly imprinted polymer, photostructuring, lithoghraphy, sensor
  • Moslem Tavakol * Pages 113-120
    Hydrogels are cross-linked three-dimensional networks that are capable of absorbing large amounts of water without being dissolved. Hydrogels can be prepared by crosslinking of either natural or synthetic polymers. Recently, interests in preparation and biomedical applications of the hydrogels prepare dusing natural polymers have grown intensively due to their excellent biocompatibility, biodegradability, biofunctionality and other desirable properties. Until now, several chemical and physical crosslinking methods have been studied to achieve hydrogels from natural polymers. Among chemical crosslinking methods, ionizing irradiation presents several advantages as it may occur without the need to add chemical initiators/crosslinking agent with subsequent separation of side reaction products, and the final products can be sterilized simultaneously during hydrogel formation. Usually, ionizing irradiation of a few natural polymers causes the chain scission reaction with consequent formation of lower molecular weight fragments. In recent years, several researchers have focused on the development of new methods to prepare hydrogels from natural polymers by ionizing irradiation. Some of these methods are irradiation at paste-like state, irradiation of polymers bearing carboxylic acid groups at acidic media, irradiation in presence of alkyne gas and chemical grafting with vinyl compounds.
    Keywords: ionizing irradiation, cross-linking, natural polymer, hydrogel, polysaccharide