Polyme thông minh và Polyme Hydrogel thông minh

PGS.TS Đỗ Quang Sáng
01:16' PM - Thứ ba, 19/09/2017

Giới thiệu chung về vật liệu thông minh


Với sự phát triển của khoa học, công nghệ cho tới nay đã có nhiều vật liệu thông minh được ứng dụng khá rộng rãi trong kỹ thuật và đời sống như: các bật lửa áp điện và các bộ đánh lửa trong bếp ga (gas), các lò nướng và các dụng cụ đốt gas khác tạo ra tia lửa điện hay điện tích chỉ bằng cách đập mạnh búa, có cơ cấu chuyển động lò so, vào tinh thể vật liệu áp điện mà không cần sử dụng mạch điện. Tính chất này của vật liệu áp điện, “nhạy cảm” với áp lực và gây phản ứng tạo ra điện thế, được sử dụng trong rất nhiều các cơ cấu thông minh. Những vật liệu thông minh khác ứng đáp với các kích thích khác nhau từ bên ngoài như nhiệt độ, trường điện từ, độ ẩm, pH môi trường hay các ion của các nguyên tố khác,….

Hai kiểu cơ chế chính biến đổi năng lượng, đó là các cảm biến và các cơ cấu thực hiện, có tính quyết định những lĩnh vực chủ yếu sử dụng vật liệu thông minh. Các cảm biến biến đổi tác động thành tín hiệu, khi đó cơ cấu thực hiện lại biến đổi tín hiệu thành tác động. Các cảm biến và các cơ cấu thực hiện bình thường theo nguyên lý được chế tạo từ một số vật liệu có những nguyên tố chuyển động. Một số vật liệu thông minh có thể thực hiện chức năng của một số vật liệu và các nguyên tố khác đồng thời, nhờ vậy giảm bớt được số lượng các hợp phần.

Như vậy, đặc điểm chung của tất cả các vật liệu thông minh là khả năng biến đổi dạng năng lượng này thành dạng khác. Các vật liệu áp điện có thể biến đổi cơ năng thành điện năng và ngược lại. Các vật liệu thông minh khác biến đổi các dạng năng lượng khác. Yếu tố cơ bản để ứng dụng thực tế các vật liệu thông minh là có thể điều khiển được sự biến đổi năng lượng đó.

Từ những nội dung trên, người ta đã định nghĩa: Vật liệu thông minh là vật liệu có khả năng phản ứng (ứng đáp) với những thay đổi của môi trường xung quanh và có thể kiểm soát được.

Có nhiều loại vật liệu thông minh, song trên quan điểm ứng dụng thực tế, những vật liệu đáng chú ý hơn cả là những vật liệu biến đổi cơ năng thành nhiệt năng, điện năng, năng lượng từ hay hoá năng và ngược lại. Cùng với những vật liệu áp điện, biến đổi cơ năng thành điện năng, còn có những vật liệu thông minh khác được sử dụng trong thực tế như các hợp kim nhớ dạng (hình), gây tác động cơ học lên vật thể chịu nhiệt, lên các vật liệu mang từ tính và các vật liệu từ chính xác, mà các tính chất của chúng được kiểm soát bằng cách tạo ra từ trường. Hay một dạng vật liệu khác nhạy cảm với môi trường như các hydrogel có thể trương nở hay co lại do độ ẩm, pH môi trường hay do tác động của các yếu tố kích hoạt hoá học,…

MỤC LỤC

1. Vật liệu thông minh và polyme thông minh
1.1. Giới thiệu chung về vật liệu thông minh
1.2. Một số lọai vật liệu thông minh và ứng dụng
1.2.1. Vật liệu nhớ dạng
1.2.2. Vật liệu áp điện
1.2.3. Vật liệu kích hoạt từ
1.2.4. Vật liệu kich hoạt hóa học
1.3. Vật liệu polyme thông minh
1.3.1. Polyme nhớ dạng
1.3.2. Vật liệu polyme áp điện
1.3.3. Polyme nhạy với pH
1.3.4. Polyme ứng đáp với nhiệt
1.3.5. Vật liệu polyme kích hoạt từ
2. Polyme hydrogel và polyme hydrogel thông minh
2.1. Giới thiệu chung về polyme hydrogel
2.2. Phân loại polyme hydrogel
2.2.1. Phân loại theo nguồn nguyên liệu
2.2.2. Phân loại theo cơ chế hấp thụ nước
2.3. Polyme hydrogel thông minh
2.3.1. Polyme hydrogel thông minh nhạy pH
2.3.2. Polyme hydrogel thông minh nhạy nhiệt độ
2.4. Các phương pháp chế tạo hạt nano PHG
2.4.1. Chế tạo hạt nano PHG theo phương pháp trùng hợp trong hệ không đồng nhất
2.4.2. Chế tạo hạt nano từ dung dịch polyme
2.4.3. Polyme hydrogel bao hạt nano
2.4.4. Chức năng hóa bề mặt của hạt nano PHG
2.4.5. Tạo xốp nano polyme hydrogel (Superporous hydrogel-SPHG)
2.5. Ứng dụng của polyme hydrogel
2.5.1. Những ứng dụng của polyme hydrogel
2.5.2. Một số ứng dụng đặc biệt của polyme hydrogel thông minh
2.5.3. Kết luận
Tài liệu tham khảo

Xem chi tiết: Liên hệ Trung tâm TT KHKT Hóa chất

Sponsor links (Provided by VIEPortal.net - The web cloud services for enterprises)
Thiết kế web, Thiết kế website, Thiết kế website công ty, Dịch vụ thiết kế website, Dịch vụ thiết kế web tối ưu, Giải pháp portal cổng thông tin, Xây dựng website doanh nghiệp, Dịch vụ web bán hàng trực tuyến, Giải pháp thương mại điện tử, Phần mềm dịch vụ web, Phần mềm quản trị tác nghiệp nội bộ công ty,