---

یکی از روش‌های کاهش اندازه تجهیزات انتقال حرارت، افزایش ضریب انتقال حرارت جابه‌جایی سیال است. هدف اصلی از این پژوهش طراحی و تولید نوعی نانوسیال بر پایه آب و اتیلن‌گلایکول است. بدین منظور ابتدا گرافن با استفاده از روش الکتروشیمیایی تولید و ساختار آن توسط طیف‌های واپاشی پرتو ایکس (XRD)، تبدیل فوریه فروسرخ (FTIR) و تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و میکروسکوپ الکترونی انتقالی (TEM) مورد بررسی و تأیید قرار گرفت. با استفاده از درصدهای وزنی مختلف از نانوگرافن شامل ۲۵/۰، ۵/۰، ۷۵/۰، ۱، ۲۵/۱ و ۵/۱% نانوسیال آب/اتیلن‌گلایکول/گرافن تولید گردید. سدیم دو دسیل سولفات (SDS) به عنوان فعال کننده سطحی جهت بهبود پایداری گرافن درون سیال پایه استفاده شد. سامانه آزمایشگاهی طراحی شده شامل لوله مارپیچ با دمای دیواره ثابت و مجهز به کنترل کننده دبی و نشانگر دما و فشار بود. عدد ناسلت و افت فشار برای آب خالص توسط سامانه آزمایشگاهی اندازه‌گیری و با مدل‌های تجربی موجود در این زمینه مقایسه گردید و مشخص شد که سامانه به خوبی قادر به پیش‌بینی نتایج است. ضریب انتقال حرارت جابه‌جایی، عدد ناسلت و نرخ انتقال حرارت با استفاده از سامانه مذکور برای آب/اتیلن‌گلایکول با نسبت وزنی ۶۰ به ۴۰ و نیز نانوسیال با درصدهای مختلف از گرافن در دبی‌های مختلف بررسی گردید. نتایج مشخص ساخت که با افزودن ۱% وزنی گرافن به سیال پایه ضریب انتقال حرارت جابه‌جایی حدود ۵۰% افزایش می‌یابد در حالیکه افت فشار نیز حدود ۵۰% افزایش نشان می‌دهد. در نهایت یافته‌های این پژوهش پتانسیل استفاده از سامانه آب/اتیلن‌گلایکول/گرافن را در تجهیزات سرمایشی/گرمایشی مورد تأیید قرار می‌دهد.

---

به علت نیاز به آرد گندم، این محصول در برخی از مناطق سریعا پس از برداشت مورد استفاده قرار می گیرد و این در حالی است که گندم مورد نظر به علت سیالیت گلوتن آماده استفاده نمی باشد، این امر موجب می شود که آرد و نان تهیه شده از آن کیفیت لازم را نداشته و قسمت عمده ای از نان حاصل از آن دور ریخته شود. در طی این پروژه که بر روی پنج رقم گندم شامل ارقام سرداری، آذر ۲، که به صورت دیم کاشته می شوند و ارقام دز، شوا و استار که در نواحی گرمسیر کشت می گردند، انجام گرفت مشخص گردید که نگهداری این ارقام برای مدت ۵۰ الی ۶۵ روز پس از برداشت باعث بهبود معنی دار در شاخصهای کیفیتی گندم جهت تولید نان از جمله عدد زلنی، اندیس گلوتن، استفامت خمیر، ارزش والریمتری، میزان جذب آب و حجم نان حاصل از آن می شود.

---

حذف رنگ از پساب‌های صنعتی به خصوص کارخانه‌های نساجی و رنگرزی همواره از اقدامات مهم برای کنترل آلودگی آن‌ها است. استفاده از جاذب‌های پلیمری روش موثر در حذف رنگ از پساب صنعتی است. در این پژوهش طراحی و ساخت نوعی جاذب بر پایه پلی‌وینیل‌الکل (PVA) با قابلیت مناسب برای جذب رنگزای مالاکیت از پساب‌های صنعتی گزارش شده است.
برای ساخت جاذب محلول %۴ از PVA در حضور عامل اتصال عرضی %۱۰ گلوتارآلدهید (GA) به ژل تبدیل شد. سپس با استفاده از پانچ به قطعات یکسان تقسیم شد. هیدروژل‌های پانچ شده درون خشک کن انجمادی متخلخل شدند. برای بهبود قابلیت جذب از نانوذرات گرافن و اکسید گرافن استفاده شد. میزان جذب زنگ‌زای مالاکیت توسط جاذب در زمان‌های مختلف اندازه‌گیری شد تا درصد بهینه هر یک از نانوذرات مشخص شود. همچنین تأثیر مولفه‌های زمان تماس جاذب و  نور UV بر روی میزان جذب آلودگی مورد بررسی قرار گرفت. در نهایت هم‌دماهای جذب و مطالعات ترمودینامیکی در دماهای مختلف بررسی گردید.
نتایج درصد جذب آلودگی توسط جاذب PVA/گرافن در زمان‌های مختلف نشان داد %۰,۵ میزان بهینه گرافن در ماتریس PVA است. این مقدار برای دی‌اکسید تیتانیوم معادل %۳ وزنی بود. درصد جذب، توسط جاذب بهینه در شرایط تاریکی نشان داد که یک دقیقه بعد از اضافه کردن جاذب، میزان جذب آلودگی حدود %۷۵ است که نشان‌دهنده قابلیت بالای این جاذب در جذب آلودگی مذکور بود. ساختار متخلخل جاذب توسط تصاویر SEM تایید گردید. با مقایسه ضریب همبستگی در هم‌دماهای لانگمویر و فروندلیچ مشخص شد هم‌دمای فروندلیچ مطابقت بهتری با یافته‌های این پژوهش دارد؛ به عبارت دیگر جذب رنگزای مالاکیت توسط جاذب ساخته شده به صورت چند لایه‌ای انجام شده است. مطالعات ترمودینامیکی نشان داد که با توجه به منفی بودن انرژی آزاد گیبس واکنش جذب رنگزای مالاکیت توسط جاذب ساخته شده خودبه‌خودی است.

 

---

موضوع تحقیق: یکی از روش‌های مهم در درمان زخم‌های پوستی استفاده از زخم‌پوش است. اخیراً استفاده از زخم‌پوش‌های پایه پلیمری بسیار رواج پیدا کرده است. در این راستا، استفاده از پلیمرهای طبیعی در ساخت زخم‌پوش‌ها اهمیت ویژه‌ای یافته است. هدف از پژوهش حاضر طراحی و ساخت نوعی زخم‌پوش متشکل از پلی‌وینیل‌الکل/آلوئه‌ورا با قابلیت ترمیم زخم‌های پوستی است.
روش تحقیق: برای ساخت نمونه‌ها از روش الکتروریسی استفاده شد. ابتدا ژل آلوئه‌ورا استخراج، خالص‌سازی و به روش خشک‌کردن انجمادی به پودر تبدیل شد. در تمامی نمونه‌ها درصد وزنی مجموع پلی‌وینیل‌الکل و پودر آلوئه‌ورا ثابت و معادل ۸% وزنی در نظر گرفته شد. این مقدار به صورت تجربی، با سعی و خطا و باتوجه به کیفیت الیاف تولیدی انتخاب گردید. نمونه‌هایی شامل مقادیر مختلف از پلی‌وینیل‌الکل و آلوئه‌ورا ساخته شدند و ساختار، استحکام کششی، تورم‌پذیری در محیط آبی، قابلیت تخریب‌پذیری و خاصیت ضدمیکروبی آن‌ها مورد بررسی قرار گرفت.
نتایج اصلی: نتایج نشان داد الیاف با آرایش تصادفی و قطر یکنواخت بدون قطره‌ریزی تولید شدند. قطر الیاف با افزایش سهم آلوئه‌ورا افزایش یافت. این رفتار به افزایش ویسکوزیته محلول در حضور آلوئه‌ورا نسبت داده شد. با افزایش سهم آلوئه‌ورا در نمونه‌ها استحکام کششی کاهش ولی درصد ازدیاد طول افزایش یافت. رفتار تورمی نمونه‌ها با اندازه‌گیری افزایش وزن آن‎ها در محیطی مشابه با pH سطح پوست مورد بررسی قرار گرفت و مشخص شد که حضور آلوئه‌ورا خاصیت آب‌دوستی را افزایش می‌دهد. خاصیت ضدمیکروبی نمونه‌ها در مقابل دو باکتری گرم مثبت استافیلوکوکوس آرئوس و گرم منفی سودوموناس آئروژینوزا ‌با استفاده از روش دیسک انتشار بررسی شد و مشخص گردید حضور آلوئه‌ورا در نمونه‌ها خاصیت ضدمیکروبی نسبت به سودوموناس آئروژینوزا ایجاد کرده است. در نهایت یافته های این پژوهش ظرفیت استفاده از ترکیب پلی‌وینیل‌الکل/آلوئه‌ورا برای تولید زخم‌پوش الکتروریسی شده را تأیید می‌کند.

---

مهم‌ترین ابزار اندازه‌گیری جابجایی خطی و زاویه‌ای در صنعت انکودرها هستند. انکودرهای خطی بطور وسیعی در انواع کاربردهای موقعیت‌دهی دقیق مانند ماشین‌ابزارهای با کنترل عددی و اتوماسیون صنایع استفاده می‌شوند. انکودرهایی با قیمت پایین و قدرت تشخیص بالا در اولویت صنایع قرار دارد. در این مقاله یک انکودر خطی خازنی با ویژگی اشل متحرک (لغزنده) نامقید معرفی می‌شود. عناصر اصلی این انکودر جدید از فیبرهای مدار چاپی تشکیل شده‌است، بنابراین می‌توان این انکودر را در فضاهای خیلی محدود و حتی بر روی سطوح منحنی نصب کرد. این انکودر شامل یک گیرنده نازک بلند و یک واسطه نازک کوتاه است که به ترتیب دارای الکترودهای چهار فاز و دو فاز هستند. واسطه به ‌عنوان اشل متحرک و فرستنده و گیرنده به‌عنوان استاتور عمل می‌کنند. برای ایجاد اشل متحرک نامقید، انکودر از روش منحصر به فردی استفاده می‌کند به این ترتیب که تغذیه الکتریکی واسطه توسط القای الکترواستاتیکی تامین می‌شود. در این پژوهش یک مدار پردازش سیگنال جدید برای این انکودر طراحی و ساخته شد که دارای حجم کمی بوده بطوریکه امکان استفاده تجاری از این انکودر را فراهم می آورد.. این انکودر ساخته شده و عملکرد آن ارزیابی شد. نتایج آزمایشات نشان دادند که انکودر ساخته شده دارای حداکثر خطایی برابر با ۲۰±۰ میکرومتر است.

---

زبری سطح خارجی پره‌ها و سطح کانال‌های خنک کاری یکی از مواردی است که بر توزیع دمای پره تأثیر قابل توجهی دارد. با افزایش زبری، اغتشاش زیرلایه‌های جریان بیشتر شده و انتقال حرارت افزایش می‌یابد. در این تحقیق پره توربین C۳X که با ۱۰ کانال خنک کاری می‌شود با استفاده از نرم افزار انسیس-سی اف ایکس و مدل آشفتگی اس.اس.تی. به صورت سه-بعدی شبیه-سازی شده و تأثیر زبری سطح خارجی و سطح داخلی کانال‌های خنک کاری بر توزیع دما، بررسی شده است. نتایج مطالعه نشان دادند در سمت خارجی پره که حرارت از سیال داغ به پره توربین منتقل می‌شود، افزایش زبری تا زمانی که سطح نیمه زبر باشد (Reks < ۷۰) تأثیر چندانی بر توزیع دمای سطح ندارد، اما افزایش بیش از این مقدار حدود ۸% به میزان دمای سطح می‌افزاید. بنابراین باید توجه شود که سطح خارجی پره همواره در ناحیه نیمه زبر قرار داشته باشد. در سطح داخلی کانال‌های خنک کاری حرارت از پره به سیال خنک کن منتقل می‌شود، لذا بر خلاف سطح خارجی، زبری سطح کانال‌ها به فرآیند خنک کاری کمک کرده و افزایش آن به میزان ناچیز ( ناحیه نیمه زبر) در کاهش دمای سطح پره مؤثر است (حدود ۸%) و سبب بهبود ضریب عملکرد هیرولیکی‌-‌حرارتی کانال‌ها تا حدود ۲,۵ برابر می‌شود.

---

امروزه، پژوهشگران زیادی به روش‌های تغییرشکل پلاستیک شدید، به‌منظور افزایش خواص فیزیکی و مکانیکی ماده ضمن دست‌یابی به ساختار فوق ریزدانه، پرداخته‌اند. روش‌های تغییرشکل پلاستیک شدید با اعمال کرنش زیاد به ماده ضمن حفظ ابعاد اولیه‌ی قطعه باعث تولید مواد فوق ریزدانه و نانوساختار می‌شوند. فرآیند فشار در کانال زاویه‌دار مساوی (ایکپ) یکی از روش‌های بسیار موفقیت‌آمیز برای کاربردهای صنعتی می‌باشد. در روش ایکپ، در استفاده از میله‌های نازک با طول زیاد محدودیت وجود دارد. در پژوهش حاضر، ترکیب فرآیند اکستروژن و ایکپ بر روی تیتانیم خالص(گرید ۲) مورد مطالعه قرار گرفت. تیتانیم با توجه به نسبت استحکام به وزن بالایی که دارد به‌وفور در هوافضا و سایر صنایع کاربرد دارد. استفاده از فرایند ترکیبی، باعث تولید میله‌های فوق ریزدانه با طول بلند و قطر کم می‌شود. هدف اصلی در این پژوهش بررسی اثر دما در فرایند اکستروژن بر روی نمونه‌های تیتانیومی فوق ریزدانه می‌باشد. میله‌های تیتانیومی ابتدا ۴ پاس در دمای ۴۰۰ درجه سانتی‌گراد تحت فرایند ایکپ قرار گرفته و سپس در پنج دمای ۳۰۰، ۳۵۰، ۴۰۰، ۴۵۰ و ۵۰۰ سانتی‌گراد تحت فرایند اکستروژن قرار گرفتند. نتایج نشان داد انجام فرایند اکستروژن در دمای ۳۰۰ درجه سانتی‌گراد باعث دست‌یابی به بهترین خواص مکانیکی شد. خواص مکانیکی حاصل، معادل خواص مکانیکی تیتانیوم گرید ۵ به‌دست آمد که ماده‌ی گرانتری نسبت به تیتانیوم خالص است و دارای معایبی جهت استفاده در کاربردهای پزشکی می باشد. بهبود خواص مکانیکی شامل استحکام و سختی بود. همچنین ریزساختار بسیار همگن و فوق ریزدانه به‌دست آمد.

---

در این مقاله با استفاده از یک مدل ساختاری ترمومکانیکی برای پلیمرهای حافظه‌دار، یک المان تیر از جنس پلیمر حافظه‌دار با فرضیات سینماتیکی تیموشنکو ارائه شده است. نیاز به المان تیر تیموشنکو از آن جایی پررنگ تر می‌شود، که با توجه به سفتی نسبتا پایین پلیمرهای حافظه‌دار، بایستی از تیرهای نسبتا ضخیم در فرآیند طراحی این سازه های هوشمند بهره برد. در فرآیندهای طراحی و بهینه سازی این سازه‌ها که نیازمند تعداد دفعات تحلیل متعدد می‌باشد، نمی‌توان به تحلیل‌های سه‌بعدی که به مقدار قابل توجهی زمان بر هستند تکیه کرد. به منظور صحه‌گذاری فرمولبندی استخراج شده، نتایج عددی این مدل‌سازی با نتایج مدل‌سازی سه‌بعدی اجزا محدود که توسط همین نویسندگان قبلا منتشر شده است، مقایسه شده و بر این اساس، اثر پارامترهای مختلف ماده و بارگذاری شامل کسر حجمی بخش سخت، تاثیر اعمال نیروی مکانیکی در مرحله گرم کردن و ضریب ویسکوزیته فاز لاستیکی و غیره بر روی رفتار ترمومکانیکی یک تیر I-شکل کوتاه مورد بررسی قرار گرفته است. به عنوان نمونه حداکثر خطای خیز تیر در یکی از مثال‌های حل شده، برای تیر اویلر-برنولی ۷,۳ درصد و برای تیر تیموشنکو ۱.۵ درصد نسبت به حل سه بعدی می‌باشد. بدیهی است هر چه ضخامت تیر بیشتر و یا تیر کوتاه‌تر باشد، خطای تیر اویلر-برنولی بیشتر خواهد بود. المان تیر ارائه شده در این مقاله می‌تواند جایگزینی سریع و قابل اعتماد برای مدل‌سازی‌های سه‌بعدی با هزینه محاسباتی و پیچیدگی زیاد، به منظور شبیه‌سازی سازه‌های تقویت شده با پلیمرهای حافظه‌دار و همچنین بررسی اثر تغییر پارامترهای هندسی و مادی این سازه‌ها، باشد.

---

در این پژوهش فرآوری و چاپ سه‌بعدی نانوکامپوزیت­های PETG-ABS- Fe۳O۴  تقویت‌شده با نانوذرات اکسیدآهن در سه درصد وزنی مختلف از نانوذرات اکسیدآهن با ماتریس پلیمری زمینه PETG۷۰-ABS۳۰ انجام شد. این تحقیق با هدف تقویت خواص حافظه‌شکلی، خواص حرارتی، خواص مکانیکی و افزودن قابلیت تحریک غیرمستقیم ماتریس زمینه از طریق افزودن نانوذرات اکسیدآهن انجام شد. تصاویر SEM تایید کرد که آمیزه PETG-ABS امتزاج ناپذیر است و با اضافه شدن نانوذرات تغییری در سازگاری و امتزاج­پذیری پلیمر پایه ایجاد نمی­شود و این نتیجه با آنالیز  DMTAنیز بررسی و تایید شد. با افزایش میزان اکسیدآهن، استحکام کششی و ازدیادطول کاهش می­یابد که این افت خواص مکانیکی در نمونه ۲۰% وزنی اکسید آهن نسبت به نمونه ۱۰% وزنی نمود بیشتری دارد. با این وجود استحکام نهایی نمونه‌ها در حدود ۲۵ تا ۳۲ مگاپاسکال است که نشان‌دهنده‌ توزیع مناسب و قابل قبول نانوذرات تا ۱۵% وزنی در زمینه پلیمری است. با افزایش میزان نانوذرات اکسیدآهن، میزان بازیابی شکل افزایش می­یابد و نانوکامپوزیت­های حاوی ۱۰، ۱۵ و ۲۰% وزنی به ترتیب بازیابی شکل ۷۷/۶۳%، ۴۸/۸۸ و ۳۳/۹۳% را از خود نشان می­دهند.

---

مواد هوشمند می‌توانند مانند موجودات زنده نسبت به تغییرات محیط واکنش نشان دهند و خود را با شرایط و تغییرات محیطی مانند تغییرات دما، جریان الکتریکی، میدان مغناطیس، نور، رطوب و غیره انطباق دهند. استفاده از چاپ سه‌بعدی برای پردازش مواد هوشمند، رویکرد جدیدی است که به عنوان چاپ چهاربعدی شناخته می‌شود. در این پژوهش، فرآوری، ساخت و چاپ سه‌بعدی آمیزه‌های حافظه‌شکلی PETG-ABS در سه درصد وزنی ۳۰/۷۰،۵۰/۵۰ و۷۰/۳۰ انجام شد. نتایج حاصل از تصویربرداری با میکروسکوپ الکترونی روبشی نیز سازگاری این دو پلیمر را تایید کرد. در تمامی آمیزه‌های PETG-ABS ترکیبی از مورفولوژی دریا-جزیره و قطره-ماتریس مشاهده شد و برای ترکیبات ۳۰/۷۰ و ۷۰/۳۰ قطرات فاز پراکنده در ماتریس به طور واضح ملاحضه گردید. نتایج خواص مکانیکی نیز نشان داد هرچه درصد ABS در آمیزه زیاد شود، استحکام کششی بالاتر می­رود و ازدیادطول کاهش می­یابد. نتایج به دست‌آمده از آزمون حافظه‌شکلی نشان‌دهنده‌ی وجود قابلیت برنامه‌ریزی خاصیت حافظه‌شکلی در آمیزه‌های چاپ چهاربعدی‌شده می‌باشد. همان­طور که انتظار می­رود افزایش درصد وزنی ABS با اختلال در بازیابی آمیزه­ها همراه بود لذا آمیزه دارای ۷۰ درصد وزنی PETG و ۳۰ درصد وزنی ABS، مطلوب‌ترین خواص حافظه‌شکلی را از خود نشان دادند.