۶۳ نتیجه برای نانولوله
دوره ۹، شماره ۲ - ( ۶-۱۳۹۷ )
چکیده
اهداف: امروزه نفت خام یکی از منابع اصلی انرژی است. سوختن ترکیبات حاوی گوگرد در سوختهای فسیلی منجر به تولید اکسیدسولفور میشود که اثرات زیانباری برای سلامت و محیط زیست دارد. در حال حاضر روش رایج برای حذف گوگرد، گوگردزدایی شیمیایی است. هدف پژوهش حاضر، بررسی اثر نانوذرات مغناطیسی و نانولولههای کربنی اصلاحشده بهعنوان نانوجاذب در بهبود فعالیت گوگردزدایی باکتری رودوکوکوس اریتروپولیس IGTS۸ بود.
مواد و روشها: در پژوهش تجربی حاضر نانوذرات به روش شیمیایی همرسوبی سنتز و نانولولههای کربنی ابتدا کربوکسیله شدند. نانولولههای کربنی چندلایه با ترکیب سولفوریکاسید ۹۵% و نیتریکاسید ۵۲% (نسبت حجمی ۳:۱) مخلوط و سپس با پلیاتیلنگلیکول اصلاح شدند. مشخصهیابی نانوذرات مغناطیسی و نانولولههای کربنی توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی و عبوری، پراش پرتو ایکس، سنجش خواص مغناطیسی، آنالیز قوس رامان و طیفسنجی مادون قرمز تبدیل فوریه صورت پذیرفت.
یافتهها: سایز نانوذرات ۷ تا ۸نانومتر تخمین زده شد و نانولولههای کربنی اصلاحشده بیشترین حلالیت را در آب دیونیزه داشتند. آنها تا دو هفته پایداری نشان دادند. میزان رشد باکتری در حضور نانوذرات مغناطیسی و نانولولههای کربنی نسبت به عدم حضور آنها افزایش ۴۰% و ۸% و همچنین میزان فعالیت گوگردزدایی باکتری در حضور نانوذرات مغناطیسی و نانولولههای کربنی افزایش قابل توجهی نسبت به عدم حضور آنها نشان داد.
نتیجهگیری: ساختارهای نانویی با جذب سطحی ترکیبات گوگردی دسترسپذیری آنها را برای باکتری افزایش میدهند.
دوره ۹، شماره ۳ - ( ۶-۱۳۹۷ )
چکیده
اهداف: رویکرد کنترلی در خودآرایی مولکولی، روش پایین به بالای مطلوبی را ایجاد کرده است که بهمنظور طراحی و ساخت سامانهها و الگوهای مورد نظر با کارآییها و قابلیتهای ویژه مورد استفاده قرار میگیرد. هدف پژوهش حاضر، طراحی و ساخت ابرشبکههای نانویی خودآراییشده نانولولههای کربنی از طریق توالیهای DNA خودتکمیلشونده و مطالعه طیفسنجی آن بود.
مواد و روشها: در پژوهش تجربی حاضر، توالی الیگونوکلئوتید چسبنده که در یک انتهای خود به گروههای آمین متصل شدهاند، از طریق اتصالهای کووالان به گروههای کربوکسیل موجود در ابتدا و انتهای نانولولههای کربنی متصل شدند. در ادامه توالی الیگونوکلئوتیدی اتصالدهنده، این سامانهها را بهصورت شبکههایی درهمتنیده به یکدیگر متصل نمود. پس از تهیه این نانوساختارهای شبکهای، خواص بیوفیزیک آنها از طریق مطالعات طیفسنجی نوری (UV-vis) و طیفسنجی پلاریمتری دورنگنمایی دورانی مورد بررسی قرار گرفت.
یافتهها: پیک جذبی اختصاصی در طیف UV-Vis افزایش یافت و پیک اختصاصی توالیهای DNA در روش دورنگنمایی دورانی با اتصال توالیهای DNA چسبنده به نانولوله کربنی ظاهر شد.
نتیجهگیری: پس از اضافهشدن توالیهای اتصالدهنده به واحدهای سازنده، نانولولههای کربنی به شکل شبکهای پیچیده در میآیند. تشکیل نانوساختارهای شبکهای ساختهشده از نانولولههای کربنی از طریق جفتشدگی توالیهای الیگونوکلئوتید جفتشونده بهصورت کاملاً واضح در طیفهای UV-vis نانوشبکهها قابل مشاهده است.
دوره ۱۱، شماره ۱ - ( ۱۲-۱۳۹۸ )
چکیده
برهمکنش میان نانوذراتی همچون نانولوله های کربنی با پروتئین ها مورد توجه زیادی قرار گرفته است. کاربردهای بیومولکولی پیشرفته نانولوله های کربنی نیاز به درک متقابل برهمکنش آنها با مولکول های زیستی دارند. برهمکنش غیر کووالانسی پپتیدهای خونی مانند هپسیدین با نانولوله های کربن، اثرات مهمی در طیف گسترده ای از کاربردهای بیولوژیکی دارد، که از طریق آنالیز پارامترهای ترمودینامیکی برهمکنش بین نانولوله های کربنی و پپتید ها شناسایی می شوند. علاوه بر این، اثرات پارامترهای مختلف در نحوه برخورد نانولوله ها با پپتید و تغییرات ساختاری و پایداری پپتید مورد بررسی قرار می گیرند. در این مطالعه که بر اساس شبیه سازی دینامیک مولکولی صورت گرفت، تغییرات ساختاری هپسیدین ۲۰ در برهم کنش با نانولوله ی دوجداره کربوکسیله مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از شبیه سازی نشان داد که نانولولههایکربنی موجب بازشدن ساختار هپسیدین ۲۰ و ایجاد تغییرات ساختاری در این پپتید میشوند. از طرفی باز شدن ساختار هپسیدین احتمالا منجر به تغییر میزان فعالیت آن میشود. نتایج حاکی از این بود که تغییرات قابل توجهی در ساختار هپسیدین ۲۰ در حضور نانولوله ی کربنی ایجاد می گردد.که این اختلاف مقادیر به خاطر تحرکات و جابجایی های لوپ وN - ترمینال پپتید هپسیدین ۲۰ می باشد.
محمود مهرداد شکریه، سید مصطفی مهدوی،
دوره ۱۱، شماره ۳ - ( ۹-۱۳۹۰ )
چکیده
از مهمترین عوامل تأثیرگذار بر خواص مکانیکی پلیمر تقویتشده با نانولوله کربن، ابعاد نانولوله کربن و وجود ناحیه فاز واسط است که به سبب ساختار نانولوله تشکیل میگردد. در این پژوهش، روش تحلیلی جدیدی برای تعیین مدول پلیمر حاوی نانولوله کربن ارائه شده است. این تحقیق با در نظر گرفتن ساختار نانولوله کربن، ابعاد (قطر و طول نانولوله) و ناحیه فاز واسط به محاسبه مدول الاستیسیته نانوکامپوزیت میپردازد. مدل جدید ارائه شده با استفاده از روابط الاستیسیته، نانولوله کربن را به صورت تکرشته توپر با خواص ایزوتروپ عرضی معادلسازی نموده و در ادامه ناحیه فاز واسط بین نانولوله کربن و ماتریس که دارای پیوند واندروالس است را با روابط مکانیک محیط پیوسته، به صورت یک محیط مادی ایزوتروپ در نظر میگیرد. با در نظر گرفتن یک المان حجمی، یک تکرشته معادل ارائه میشود و با استفاده از رابطه هالپین-تسای و کویان مدول نانوکامپوزیت محاسبه میگردد. نتایج حاصل از این روش جدید، مطابقت بسیار مناسبی با دادههای آزمایشگاهی متنوع را نشان میدهد. مزیت این مدل جدید آن است که برخلاف بسیاری از مدلهای ارائه شده، نه تنها از روابط و مدلسازیهای پیچیده استفاده نکرده، بلکه به کمک روابط الاستیسیته با سرعت بسیار بالایی به نتایجی با دقت بسیار مناسب میرسد.
دوره ۱۱، شماره ۴ - ( ۹-۱۳۹۹ )
چکیده
یکی از اهداف اصلی زیست فناوری گیاهی ارائه تکنیکی ایمن و کارا جهت انتقال ژن به سلولهای گیاه است. تا به امروز متداولترین و موفقترین روش انتقال ژن در گیاهان، انتقال به کمک اگروباکتریوم بوده که البته با محدودیتهایی از جمله نوع گیاه میزبان روبرو میباشد. به منظور رفع این محدودیتها و بهینه سازی انتقال ژن، تکنیکهای مختلفی پیشنهاد شده است اما هیچ یک از آنها جایگزین مناسبی برای اگروباکتریوم نبودهاند. در سالهای اخیر فناوری نانو به عنوان راهکار جدیدی جهت فائق آمدن به محدودیتهای زیست فناوری مورد توجه قرار گرفته است. طراحی و استفاده از نانوساختارهای زیست سازگاری که توانایی عبور از موانع سلولی و قابلیت انتقال هدفمند مواد را دارند دستاوردهای زیستی را بهبود بخشیده است. در این تحقیق نانولولهی کربن که یکی از نانوذرات پرکاربرد و ناقلین موفق ماکرومولکولها به سلولهای پستانداران است برای نخستین بار جهت انتقال ژن به سلول گیاه مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور تلاش شد با کمک نانولولههای کربنی تک دیوارهای که با آرژنین عاملدار شده بودند (Arg-SWNT)، DNA پلاسمیدی حامل ژن گزارشگر GFP (کد کننده پروتئین نشردهنده نور سبز) به سلولهای توتون (در شرایط سوسپانسیون) انتقال داده شود. بر اساس نتایج بهدست آمده نانولولههای کربنی تک دیواره (SWNT) توانستند در حالیکه DNA پلاسمیدی به آنها متصل بود از دیواره سلولی و غشا پلاسمایی عبور کنند. تصاویر بهدست آمده از میکروسکوپ فلورسنت موفقیت در انتقال ژن به کمک Arg-SWNT را تأیید میکند.
دوره ۱۲، شماره ۲ - ( ۱۱-۱۴۰۰ )
چکیده
کلبسیلا پنومونیه، باسیل گرم منفی از اعضای خانواده انتروباکتریاسه می باشد و علیرغم اینکه جزئی از میکروفلور طبیعی بدن می باشد، یک پاتوژن فرصت طلب و از عوامل اصلی عفونت های بیمارستانی است. افزایش ظهور مقاومت به چند دارو در کلبسیلا پنومونیه گزینه های درمانی را برای این باکتری محدود کرده است. نانولوله های کربنی (CNT) می توانند با بهبود پایداری و حلالیت دارو، اثربخشی داروها را افزایش دهند. هدف این تحقیق، تهیه و ارزیابی اثر آنتی باکتریال نانوسیال حاوی نانو لوله های کربنی عاملدار(f-CNT-NF) بر کلبسیلا پنومونیه جدا شده از نمونه های بالینی می باشد. برای تائید سویه تست های بیوشیمیایی IMViC، کیتAPI۲۰E و تست های افتراقی تکمیلی انجام گردید. مقاومت آنتی بیوتیکی با روش انتشار دیسک تعیین شد. سویه مورد مطالعه، نسبت به تمامی آنتی بیوتیک(Ab) های مورد بررسی از جمله سفپیم، مقاومت نشان داد. کمترین غلظت مهارکنندگی(MIC) با استفاده از روش میکرو رقت Ab تعیین شد. MIC در ۵ حالت اثردهی شاملAb ، f-CNT-NF ، CNT-NF بدون عامل ، Ab به همراه CNT-NF و Ab به همراه f-CNT-NF ، تعیین گردید. علیرغم اینکه اثر دهی ۱۰ µg/ml سفپیم، و µg ۸۰ f-CNT-NF ، به طور جداگانه، رشد باکتری را مهار نکرد، اما اثر دهی همزمان µg/ml ۱۰ سفپیم به همراه µg۸۰ f-CNT-NF ، رشد باکتری را مهار کرد. نتیجه گیری شد که f-CNT-NF می تواند در انتقال دارو در غلظت های پایین تر از حالت آزاد، موثرتر باشد که می تواند به عنوان ابزاری برای بهینه سازی دارو رسانی استفاده شود.
رهام رفیعی،
دوره ۱۲، شماره ۳ - ( ۶-۱۳۹۱ )
چکیده
هدف اصلی از این تحقیق، بررسی ارتعاشات غیرخطی نانولوله کربنی تک جداره می باشد. برای مدلسازی، ساختار مشبک نانولوله کربنی با یک سازه پیوسته معادل با استفاده از مکانیک محیط پیوسته نانومقیاس جایگزین شده است. سپس معادلات ناظم بر ارتعاشات توسعه یافته، کشش صفحه میانی تحت خمش به عنوان عامل غیرخطی هندسی در معادلات لحاظ شده است. برای حل معادله غیرخطی حاصل از تئوری اغتشاشات استفاده شده است. پاسخ فرکانسی سیستم در حالات مختلف ارتعاشات آزاد و ارتعاشات اجباری در دو حالت تشدید اولیه و ثانویه بررسی شده است. نتایج حاصل از حل مبتنی بر روش اغتشاشات تطابق خوبی با انتگرال گیری عددی نشان می دهد. نتایج حاکی از این واقعیت هستند که نانولوله کربن رفتار سخت شونده را از خود نشان می دهد. همچنین، پدیده پرش و تقسیم شدن به دو شاخه غیرخطی در پاسخ ها مشاهده می گردد
دوره ۱۲، شماره ۴ - ( ۱۲-۱۳۸۸ )
چکیده
هدف: امروزه با پیشرفتهای فراوانی که در زمینه مهندسی بافت عصبی حاصل شده است، لزوم بهکارگیری روشهای نوین برای ساخت و بهکارگیری موادی با ساختارهای ترکیبی میتواند گامی مهم در راستای ترمیم ضایعات سیستم عصبی بهشمار آید. در این مطالعه، نانوکامپوزیتهای کیتوزان/پلیوینیل الکل- نانولولههای کربنی بهعنوان داربست انتخاب شد.
مواد و روشها: برای تولید داربستهای کیتوزان/پلیوینیل الکل- نانولولههای کربنی با ساختار و ریختشناسی مناسب از روش الکتروریسی استفاده شد. از طیفسنجی رامان و میکروسکوپ الکترونی روبشی برای تعیین ساختار شیمیایی و فیزیکی داربستهای الکتروریسی شده استفاده شد. سپس میزان زیستسازگاری داربستها توسط آزمونهای زیستی MTT و قرمز خنثی بررسی شد.
نتایج: نتایج کسب شده بیانگر آن است که نانوکامپوزیتهای کیتوزان/پلیوینیل الکل- نانولولههای کربنی دارای خصوصیات ساختاری و ریختی مناسب برای رشد سلولهای طبیعی مشتق از مغز انسان است. به دلیل زیستسازگاری مناسب داربست، سلولها قادرند با حفظ ساختار طبیعی خود بهخوبی روی داربست رشد کرده و از شرایط مطلوبی برخوردار باشند.
نتیجهگیری: نانوکامپوزیتهای کیتوزان/پلیوینیل الکل- نانولولههای کربنی به دلیل زیستسازگاری و خواص ساختاری مناسب، امکان رشد سلولهای عصبی طبیعی مشتق از مغز انسان را فراهم میکند.
مهناز ذاکری، مهدی شایانمهر، محمود مهرداد شکریه،
دوره ۱۲، شماره ۵ - ( ۱۰-۱۳۹۱ )
چکیده
مطالعه اتصال بین نانولوله و رزین دربرگیرنده آن، یکی از مسائل مهم در بررسی رفتار مواد نانوکامپوزیت تقویت شده با نانولوله¬های کربنی است. در این مقاله، نانولوله کربنی و رزین اطراف آن به صورت یک المان حجمی در نظر گرفته ¬شده و رفتار مکانیکی آن با استفاده از روش اجزای محدود تحلیل می¬شود. برای مدلسازی اتصالات، از المان فنر غیرخطی استفاده ¬شده و نیروی موثر بین نانولوله و رزین، بر اساس معادله لنارد- جونز تعیین می¬شود. ضخامت فاز واسط بین ۷/۱ تا ۸/۳ آنگستروم¬متر تغییر داده می¬شود تا تاثیر آن بر رفتار المان حجمی مطالعه گردد. بارگذاری کششی المان حجمی به دو صورت انجام می شود تا اتصال کامل بین نانولوله و رزین بررسی شود. در ادامه، میزان مدول الاستیسیته طولی المان حجمی با نسبت منظریهای مختلف و ضخامت¬های مختلف فاز واسط محاسبه شده و با نتایج تئوری قانون اختلاط در حوزه میکرومکانیک مقایسه و ارزیابی می شوند. نتایج این تحقیق نشان می¬دهد که در نسبت منظری¬های بسیار کم، میزان مدول الاستیسیته نزدیک به مقدار آن برای رزین یا نانولوله منفرد است ولی با افزایش نسبت منظری¬ عملکرد اتصالات بهتر شده و این مقدار به قانون اختلاط همگرا می شود.
دوره ۱۳، شماره ۳ - ( ۸- )
چکیده
روشی نوین برای لایه نشانی کاتالیست نیکل با استفاده از محلول گزارش می شود. لایه نشانی کاتالیست مرحله ای ضروری در رشد نانولوله های کربنی می باشد. در این مقاله پس از لایه نشانی کاتالیست، رشد نانولوله های کربنی بر روی بستر سیلیکن و اکسید سیلیکن انجام گرفت. نتایج حاصل با استفاده از میکروسکوپ روبشی الکترونی، رامان و پراش اشعه X مورد مطالعه قرار گرفت. این روش دارای قدرت انتخاب بالایی نسبت به اندازه نانو ذرات کاتالیست می باشد که به امکان کنترل بر روی قطر نانولوله های رشد یافته در محدوده ۳۰ تا ۱۵۰ نانومتر منجر می گردد. به علاوه این تکنیک به پوشش دهی یکنواخت تری بر روی سطح نمونه در مقایسه با روش های مرسوم لایه نشانی بر پایه خلا می گردد و رشد نانولوله های کربنی بر روی سطوح ناهموار را ممکن ساخته است. روش لایه نشانی کاتالیست پیشنهاد شده، روشی سریع،
عبدالحسین فریدون، اسماعیل سعیدی، حسین همتیان،
دوره ۱۳، شماره ۵ - ( ۵-۱۳۹۲ )
چکیده
ساخت و آزمایش نانوکامپوزیت های اپوکسی/نانولوله های کربنی با توجه به چالش های پخش نانولوله های کربنی در بستر رزین و هزینه های تولید، مقرون به صرفه نمی باشد. لذا پیش بینی خواص مکانیکی این نانوکامپوزیت ها به وسیله روش های شبیه سازی راهکار مناسبی است. اما ابعاد واقعی نانولوله های کربنی و نسبت طول به قطر آنها، مدل سازی المان محدود را در ابعاد نانو و میکرو با مشکل مواجه می کند. در این مقاله با استفاده از المان تیر به عنوان نانولوله های کربنی و ایجاد المان حجمی نمونه از نانوکامپوزیت در مقیاس میکرو، چیدمان های مختلفی از نانولوله های کربنی در بستر اپوکسی ارائه شده است. اثر پارامترهای درصد حجمی، نسبت منظری و اثرات موجی بودن نانولوله های کربنی بر مدول الاستیک موثر نانوکامپوزیت بررسی شده است. نتایج نشان داده با این روش، محدودیت مدل سازی ابعاد میکرو و نانو در کنار هم از بین رفته و شبیه سازی نانوکامپوزیت با شرایط واقعی ممکن می شود و می توان اثرات انواع پارامترهای هندسی را در مدول موثر بررسی کرد. از طرف دیگر نتایج شبیه سازی با نتایج تجربی نیز تطابق مناسبی دارند.
علیرضا نیک فرجام، رهام رفیعی، محمد حسین صبور، مصطفی طاهری،
دوره ۱۳، شماره ۱۲ - ( ۱۲-۱۳۹۲ )
چکیده
استفاده از نانوکامپوزیت های حاوی نانولوله کربنی در صنایع فضایی به علت خواص منحصر به فرد و چند منظوره آنها رونق خاصی یافته است. استخراج خواص الکتریکی و الکترومغناطیسی مواد نانوکامپوزیتی در باند فرکانسی ۱۲,۴ تا ۱۸ گیگاهرتز مسئله مهمی برای توسعه این مواد بشمار می¬رود. در این مقاله بررسی¬های آزمایشگاهی بر روی خواص الکتریکی و الکترومغناطیسی پلیمرهای تقویت شده با نانولوله¬های کربن صورت گرفته، خصوصیاتی از جمله رسانایی الکتریکی DC و AC، گذردهی الکتریکی، ضرایب انتقال و انعکاس، تانژانت تلفات و عمق پوستی در باند فرکانسی Ku (۱۲.۴ تا ۱۸ گیگاهرتز) مشخصه سازی می گردد. از روش پلیمریزاسیون درجا برای ساخت نانوکامپوزیت¬های متشکل از رزین وینیل¬استر و نانولوله¬های کربن چند دیواره استفاده شده است. برای توزیع نانولوله¬های در بستر رزین از تجهیز التراسونیک استفاده شده است و جهت اندازه¬گیری خواص الکتریکی نمونه¬ها از تحلیلگر بردار شبکه استفاده شده است. کسر وزنی نانولوله¬های کربنی چند دیواره در حدود ۰.۱ تا ۳ درصد انتخاب شده است تا بتوان تاثیر میزان نانولوله بر روی خواص را ارزیابی نمود. در نهایت با استفاده از مدار معادل الکتریکی، رفتار نمونه¬های آزمایشگاهی بر اساس مطالعه نیمه تجربی توصیف می گردد.
رهام رفیعی، رضا پورعزیزی،
دوره ۱۳، شماره ۱۳ - ( ۱۲-۱۳۹۲ )
چکیده
هدف اصلی این تحقیق، بررسی تاثیرآسیب های ساختاری موجود در نانولوله کربنی بر روی خواص مکانیکی نانولوله¬کربن تک جداره می باشد. در فرآیند رشد نانولوله کربنی و همچنین به هنگام عملیات عامل دار کردن نانولوله کربنی، پیوندهای کربن-کربن در ساختار نانولوله کربن تخریب می شوند. برای بررسی تاثیر آسیب مذکور، سه پارامتر تعداد پیوند تخریب شده، توزیع و آرایش قرارگیری آنها در ساختار نانولوله کربنی به صورت تصادفی در نظر گرفته می شود. در این پژوهش مدل المان محدود نانولوله سالم، با استفاده از روش محیط پیوسته نانومقیاس ساخته شده، آسیب ساختاری به صورت کاملا تصادفی بر روی پیوندهای نانولوله اعمال می¬شود. دو نوع آسیب متداول موسوم به استون-والز و جای خالی مورد ارزیابی واقع گردیده، مقادیر مدول یانگ بدست آمده برای نانولوله آسیب دیده با نانولوله سالم مقایسه می گردد. نتایج نشان می دهدکه تاثیر آسیب استون-والز به مراتب کمتر از آسیب جای خالی می باشد. همچنین نتایج بدست آمده دلالت بر کاهش خطی مدول یانگ بر اثر افزایش میزان چگالی آسیب جای خالی دارد. روش ارائه شده در این پژوهش برخلاف مدل¬های ارائه شده توسط دیگران، هر سه متغیر، تعداد، آرایش و موقعیت قرارگیری آسیب را به صورت کاملاً تصادفی مدلسازی درنظر می گیرد و لذا رهیافت مورد نظر از یک الگوی کاملاً تصادفی پیروی می نماید.
مهناز ذاکری، امید بصیری،
دوره ۱۳، شماره ۱۴ - ( ۱۲-۱۳۹۲ )
چکیده
نانولوله های کربنی، فرم رول شده ورق گرافن هستند که به علت پیوندهای کووالانت موجود در بین اتم های کربن، خواص منحصر به فردی نشان می دهند. در این پژوهش ساختارهای مختلف نانولوله های کربنی با محدوده قطری و طولی گسترده ای مطالعه می¬شوند تا تاثیر زاویه کایرال بر مدول برشی و خمشی نانولوله ها مشخص گردد. براساس روش مکانیک مولکولی و روش اجزای محدود، پیوندهای کووالانت بین اتم های کربن در نانولوله با المان تیر خطی شبیه سازی می شود. با انجام تحلیل اجزای محدود، تأثیر قطر، طول و زاویه کایرال نانولوله بر روی خواص مکانیکی تحت بارگذاری های پیچشی و خمشی بررسی می شود. نتایج نشان می دهند که نانولوله زیگزاگ کمترین مدول برشی و خمشی را در مقایسه با نانولوله های آرمـچیر و کایرال دارا می باشد. نانولوله های کایرال در زوایای کمتر از ۱۷ درجه مدول برشی کمتری نسبت به ساختار آرمچیر دارند، اما در زوایای بزرگتر از ۱۷ درجه، نانولوله های کایرال بیشترین مدول برشی را در مقایسه با دیگر ساختارها دارند. همچنین ساختارهای کایرال مدول خمشی بیشتری نسبت به ساختار آرمچیر و زیگزاگ دارند.
علیرضا آلبویه، عبدالحسین فریدون،
دوره ۱۴، شماره ۱ - ( ۱-۱۳۹۳ )
چکیده
هدف اصلی این مقاله بررسی آزمایشگاهی خواص ارتعاشی نانوکامپوزیت های پلیمری پرشده با یک درصد وزنی از ذرات مزوپروس سیلیکا، هیدروکسی آپاتیت، کامپوزیت مزوپروس سیلیکا و هیدروکسی آپاتیت و نانولوله های کربن می باشد. نتایج آزمایشگاهی نشان می دهد که ضریب میرایی و فرکانس طبیعی به ترتیب در نمونه های پلی پروپیلن خالص، نانوکامپوزیت های پلی پروپیلن/ نانولوله کربن، پلی پروپیلن/ هیدروکسی آپاتیت، پلی پروپیلن/ مزوپروس سیلیکا و نانو هیبرید پلی پروپیلن/ مزوپروس سیلیکا- هیدروکسی آپاتیت افزایش می یابد. به منظور بررسی تاثیر عامل فوم زا بر خواص جذب ارتعاش، عامل فوم کننده به نانوکامپوزیت های پلی پروپیلن/ نانولوله کربن و پلی پروپیلن/ مزوپروس سیلیکا- هیدروکسی آپاتیت افزوده می شود. نتایج نشان می دهد که نمونه های فوم شده، ضریب میرایی بیشتر و فرکانس طبیعی کمتری نسبت به نمونه های فوم نشده خود دارند. حداکثر میزان افزایش ضریب میرایی و فرکانس طبیعی نانو هیبرید پلی پروپیلن/ مزوپروس سیلیکا- هیدروکسی آپاتیت نسبت به پلی پروپیلن خالص به ترتیب ۰۲/۵۵ و ۰۵/۳۴ درصد می باشد. بنابراین این ترکیب که برای اولین بار در این تحقیق مورد مطالعه قرار گرفته است، می تواند مشکلات موجود در کاهش ارتعاشات ناخواسته سازه ها را برطرف نماید.
مهدی مندعلی، محمودرضا یوسفی،
دوره ۱۴، شماره ۷ - ( ۷-۱۳۹۳ )
چکیده
روشهای تحلیلی و المان محدود موجود مقدار مدول الاستیک نانوکامپوزیتها را بیشتر از مقادیر حاصل از آزمایش تعیین میکنند. در این مقاله یک مدل تئوری تمام پیوسته جهت تعیین یک باند بالا و پایین با تغییرات کم از مدول الاستیسیته برای نانوکامپوزیتهای پلیمری ارائه شدهاست به گونهای که نتایج آزمایشگاهی همواره در این محدوده قرار بگیرند. بدین منظور معادلات الاستیسیته حاکم بر رفتار زمینه و تقویت کننده در نانوکامپوزیت در مختصات استوانهای با استفاده از تئوری عقب افتادگی برشی برای یک المان حجمی در حالت اتصال کامل دو فاز حل و مدول الاستیک محاسبه شده است. سپس با استفاده از مدلسازی المان محدود به کمک نرمافزار ANSYS، مدول الاستیک حالتهای اتصال کامل و گسستگی بین دو فاز محاسبه شده و نتایج با مقادیر تحلیلی مقایسه شدهاند که صحت مدلسازی تحلیلی را تایید میکند. جهت اطمینان از صحت نتایج مدل معرفی شده برای تعیین مدول الاستیک در حالات ذکر شده فوق نتایج بدست آمده، با نتایج روش آزمایشگاهی دیگر محققین مورد مقایسه قرار گرفتهاند که در تمامی آنها مدول الاستیک آزمایشگاهی در محدوده بین باند بالا و پایین تعیین شده بوسیله معادلات تحلیلی و مدل المان محدود قرار دارد.
محمود مهرداد شکریه، رضا مسلمانی، سالم سویطی،
دوره ۱۴، شماره ۹ - ( ۹-۱۳۹۳ )
چکیده
از جمله روشهای پرکاربرد مطالعه رفتار مکانیکی پلیمرهای تقویت شده با نانولوله کربن، مدلسازی و شبیه سازی رفتار المان حجمی معرف میباشد. در مطالعه خواص مکانیکی با استفاده از المان حجمی معرف، مشخص میشود که این خواص، تابعی از خواص اجزاء سازنده و پارامترهای هندسی میباشند. در این تحقیق، یک المان حجمی معرف شامل ماتریس پلیمری پیرامون و یک نانولوله کربن در هسته، به صورت مکعب مستطیل با سطح مقطع مربعی در نظر گرفته شده است. طول و ضخامت المان حجمی معرف، طول نانولوله کربن و دو سر آن و همچنین درصد حجمی نانولوله کربن پارامترهای متغیر مورد نظر میباشند. بدینوسیله تأثیر تغییرات این پارامترها روی مدول الاستیسیته المان حجمی معرف و در نتیجه مدول الاستیسیته نانوکامپوزیت، مورد مطالعه قرار گرفته است. بنابراین روابط تحلیلی مربوط به مدول الاستیسیته المان حجمی معرف بدست آمده و به کمک روش اجزاء محدود نیز، مدلسازی و تحلیل شده است. نتایج نشان میدهند که در یک درصد حجمی ثابت با تغییر هر کدام از پارامترهای طول یا عرض المان حجمی معرف، به خصوص مدول الاستیسیته طولی آن به طور قابل ملاحظه ای تغییر میکند. بنابراین با استفاده از رابطه مایکرومکانیکی هالپین-تسای و روابط تحلیلی استخراج شده در این تحقیق، نسبت ابعادی مناسب المان حجمی معرف برحسب کسر حجمی، بدست آمده و پیشنهاد شدهاند.
سعید جعفری مهرآبادی، میلاد جلیلیان راد، احسان ضرونی،
دوره ۱۴، شماره ۱۲ - ( ۱۲-۱۳۹۳ )
چکیده
در این تحقیق رفتار ارتعاشی پوسته¬ی مخروطی ناقص تقویت شده با نانولوله¬های کربنی تک جداره با توزیع یکنواخت (UD) و مستقر بر بستر الاستیک (پسترناک)، بر اساس تئوری مرتبه اول تغییر برشی مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور تاثیر خواص مکانیکی نانولوله¬ها بر سازه ی مذکوراز قانون مخلوط¬ها استفاده شده است. برای فرمولبندی مسئله در ابتدا بر اساس میدان تغییر مکان در تئوری مرتبه اول و با استفاده از روابط کرنش تغییر مکان، مولفه های کرنش در مختصات منحنی الخط نوشته شده و پس از ساده سازی در مختصات مخروطی و با استفاده از قوانین هوک تنشها محاسبه شده اند. در مرحله ی بعد با تشکیل تابع انرژی پتانسیل کل سیستم و با در نظر گرفتن توابع مناسب برای تغییر مکانها با توجه به شرایط مرزی پوسته، با اعمال روش ریتز، فرکانس¬های پوسته¬ی مخروطی تقویت شده بدست آمده¬اند. در پایان اثر کسر حجمی نانولوله¬های کربنی، نسبت ضخامت به شعاع مخروط، ثابت¬های بستر الاستیک و پارامترهای دیگر بر روی فرکانس¬های طبیعی سازه مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. همچنین صحت نتایج با دیگر مقالات موجود در این زمینه مقایسه و از نحوه ی حل مسئله اطمینان کافی حاصل شده است.
سعید زینالی هریس، ابراهیم حسینی پور، مهدی شنبدی،
دوره ۱۴، شماره ۱۳ - ( ۱۲-۱۳۹۳ )
چکیده
در این مطالعه، رفتار انتقال حرارت جابجایی اجباری و افت فشار نانوسیال نانولولههای کربنی چند جداره بر پایه آب دیونیزه در حال جریان از طریق لوله مدور افقی تحت شرایط مرزی بار حرارتی دیواره ثابت بهصورت تجربی مورد ارزیابی قرار گرفته است. به همین منظور، ابتدا سوسپانسیون آبی همگن نانولولههای کربنی به کمک فعالکننده سطحی صمغ عربی در غلظتهای ۰۵/۰، ۱/۰ و ۲/۰% وزنی تهیه شده است. سپس، نانوسیالهای فوقالذکر در رژیم جریان آرام و گستره اعداد رینولدز ۸۰۰ تا ۲۰۰۰ در دستگاه بار حرارتی ثابت مورد آزمایش قرار گرفته است. نتایج نشان داده است که با افزودن مقدار بسیار کمی از نانولولههای کربنی به آب، ضریب انتقال حرارت جابجایی به میزان قابل توجهی افزایش مییابد. همچنین با افزایش غلظت نانولولههای کربنی و عدد رینولدز، ضریب انتقال حرارت جابجایی افزایش مییابد. با این حال، تأثیر افزایش غلظت نانولولههای کربنی نسبت به افزایش عدد رینولدز بیشتر بوده است. علاوه بر این، دادههای افت فشار در غلظتها و اعداد رینولدز مختلف بررسی شده است. در غلظتهای پایین نانولولههای کربنی، مقدار افت فشار در نانوسیالات محتوی نانولولههای کربنی و سیالات پایه تقریباً برابر شده است و اختلاف بین آنها قابل چشمپوشی است. در نتیجه توان اضافی برای پمپ نانوسیال نانولوله کربنی/ آب در غلظتهای پایین مورد نیاز نیست. بیشترین میزان افزایش ضریب انتقال حرارت ۸/۴۲% بوده است که در رینولدز ۲۰۲۷ و غلظت ۲/۰% وزنی رخ داده است.
دوره ۱۵، شماره ۱ - ( ۲-۱۳۹۴ )
چکیده
چکیده- هدف از این مطالعه بررسی احیاء نیترات از فاضلاب به روش دنیتریفیکاسیون بیوالکتروشیمیایی با استفاده از گرافیت پوشش داده شده با نانولوله های کربن بعنوان کاتد است. این مطالعه در مقیاس آزمایشگاهی و در یک راکتور بیوالکتروشیمیایی دو محفظه ای انجام گردید. از الکترود استیـل به عنوان آند و از گرافیت بعنوان کاتد استـفاده شد. جهت افزایش کارایی احیاء نیترات، از پوشش نانولوله های کربن در کاتد استفاده گردید. در این تحقیق، اثر pH، دانسیته جریان و زمان در احیاء نیترات در راکتور بیوالکتروشیمیایی مورد ارزیابی قرار گرفت. بیشترین میزان احیاء نیترات در محدوده pH خنثی و دانسیته جریان حدود ۱۵ میلی آمپر بر سانتی متر مربع حاصل گردید. بعلاوه در دانسیته جریان ۱۵ میلی آمپر بر سانتیمتر مربع و مدت زمان ۸ ساعت، سیستم بیوالکتروشیمیایی مورد تحقیق، میزان نیترات را از ۱۵۰ میلیگرم بر لیتر به کمتراز حد استاندارد رساند. بر اساس یافته های حاصله، می توان نتیجه گیری نمود که استفاده از نانولوله های کربن چند دیواره بعنـوان پوشش بر روی کاتد می توان میزان احیاء نیترات را افزایش داد. افزایش کارایی در شرایط بهینه این تحقیق حدود ۱۴ درصد تعیین گردید. بنابر این، استفاده از نانولوله های کربن در فرآیند احیا بیوالکتروشیمیائی نیترات می تواند با کمک به افزایش میزان بیوفیلم تولید شده و سرعت بخشیدن به احیاء نیترات در کاتد، موجب کاهش مدت زمان دنیترفیکاسیون و اخذ استانداردهای زیست محیطی گردد.