اين اختراع با عنوان ساخت الكترود شفاف منعطف به روش چاپ براي كاربرد در سلول خورشيدي پليمري در حوزه انرژي مي باشد و در علوم مختلف و مرتبط با انرژي از جمله شيمي، مهندسي مواد، پليمر و فيزيك جا مي گيرد. افزايش مصرف سوخت هاي فسيلي در قرن اخير و همراه با آن افزايش انتشار گازهاي گلخانه اي، با آلودگي بيش از پيش محيط زيست و خسارات جبران ناپذير براي منابع حياتي همراه بوده است از اين رو انرژي هاي تجديد پذير جايگزين مناسبي براي سوخت هاي فسيلي مي باشند. امروزه از سلول خورشيدي پليمري به دليل مزايايي چون انعطاف پذيري، وزن سبك، قيمت ارزان استفاده مي شود. الكترودهاي شفاف نقش اصلي در ساخت سلول هاي خورشيدي ايفا مي كنند . محققان بدليل كمبود منابع اينديوم، قيمت بالا و پروسه توليد مشكل، بدنبال جايگزين كردن فلز اينديم قلع اكسايد(ITO) با مواد ديگر از جمله نانوساختارهاي فلزي هستند. مطالعات فراواني در زمينه سنتز نانوسيمها بر پايه مواد معدني با قابليت انعطاف پذير انجام شده است، به ويژه نانوسيم هاي نيمه رسانا كه داراي خصوصيات منحصربه فرد اپتيكي و كاربرد هاي ويژه اي در ساخت ديودهاي گسيل دهنده نور (LED)، ترانزيستورهاي اثر ميداني و سلول هاي فتوولتائيك (PV)دارند. روش هاي بسياري براي توليد الكترود هاي بر پايه نانوسيم هاي رسانا ارايه شده است كه روش الكتروپرينتينگ به دليل منظم بودن فايبر ها و بازدهي بالا مناسب تر مي باشد. در اين طرح اختراعي كه با يك الگوي منظم و از پيش طراحي شده خاص تهيه و طراحي شد عبارتند از: تشكيل ميكروفايبر بر روي لايه رسانا با فرآيند چاپ، اچ كردن لايه الكترود و استفاده از ميكروفايبر به عنوان ماسك. قطر ميكروفيبر ها ( ترجيحا 20 ميكرون) مي باشدكه به فاصله 500 ميكرون به صورت شبكه در جهات طولي و عرضي چاپ شده است. ميزان ميانگين مقاومت الكتريكي( ترجيحا 77 اهم بر سطح) و درصد عبور دهي نور( ترجيحا 80 درصد در طول موج 460 تا 800 نانومتر) مي باشد. همچنين قابليت الكترود در برابر خمش بررسي شد كه مقاومت اين الكترود تا دور 2500 همچنان برقرار است. با توجه به گزارش اكترود مناسب جهت استفاده در سلول خورشيدي مي باشد.

در اين اختراع روش رايه شده است كه در آن با استفاده از مواد نورتاب داراي رنگهاي مختلف (سبز، آبي و حتي قرمز) مي توان آسفالتي تهيه كرد كه در محيط هاي داراي محدوديت روشنايي داراي نورتابي مناسب باشند. به دليل استفاده از رزين اكريلي آب پايه و داراي قابليت شبكه اي شدن آسفالت توليد شده مقاومت خوبي در برابر فشارهاي ترافيكي و تنشهاي حرارتي از خود نشان مي دهد. روش تهيه آسفالت بسيار ساده و ارزان بوده و مي توان مخلوط آسفالت نورتاب را در محل اجراي روسازي آسفالتي تهيه كرد. درصد استفاده از مواد نورتاب به دليل استفاده از رزين شفاف اكريلي بسيار كم و در حد 1% وزني مي باشد. از طرفي به دليل استفاده از حلال كمكي سرعت خشك شدن و گيرش آسفالت تهيه شده بالا بوده و سريعا مسير آسفالت شده قابل استفاده مي باشد.

آب¬پايه نمودن رزين پركاربرد آلكيد با مونومرهاي غيراشباع آكريليك و غيره در شرايط بهينه از اهميت بالايي برخوردار است. هنگام استفاده از آغازگرهاي گرمايي در دماي °C300-50، مقدار زيادي مونومر آزاد در لاتكس باقي مي¬ماند كه خواص مطلوب لاتكس را تحت تاثير قرار مي¬دهد و نيازمند به انرژي حرارتي و تجهيزات گرانقيمت مي¬باشد. در اختراع حاضر، رزين آلكيد/آكريليك آب¬پايه توسط روش پليمريزاسيون ميني¬امولسيوني با استفاده از سامانه¬ي آغازگرهاي اكسايشي-كاهشي در دماي محيط تهيه شده است. با توجه به اينكه واكنش پليمرشدن راديكالي انواع مونومرهاي غيراشباع آكريليك و غيره در حضور رزين آلكيد در دماي محيط انجام مي¬شود نياز به انرژي حرارتي و تجهيزات گرانقيمت نمي¬باشد و اين امر از لحاظ اقتصادي بسيار مقرون به¬صرفه مي¬باشد. رزين آلكيد/آكريليك حاصله به دليل دارا بودن خواص مثبت هر دو رزين آلكيد و آكريليك در فرمولاسيون رنگ¬هاي آب¬پايه و انواع پوشش¬ها قابل استفاده و فاقد خطر زيست-محيطي مي¬باشد.

اين اختراع با عنوان ساخت Slot- Die چندگانه به روش چاپ سه بعدي جهت چاپ چند لايه ها در خصوص چاپ الكترودها و ساختارهاي چندلايه‌اي براي توليد صنعتي انواع تجهيزات مورد استفاده در حوزه انرژي با استفاده از چاپ رول به رول و فرايند پوشش‌دهي شكاف‌دار مي‌باشد. در اين اختراع براي توليد هد پوشش‌دهي شكاف‌دار از چاپگر سه بعدي استفاده شده است و هد مربوطه طراحي و توسط چاپگر سه بعدي و با پليمر اكريلونيتريل بوتادين استايرن ((ABSو پلي لاكتيك اسيد (PLA)در نمونه هاي تك شكافه، دو شكافه و سه شكافه چاپ شد. سپس به جاي نازل اكسترودر در چاپگر سه بعدي قرار گرفت. اساس كار هد پوشش دهي به اين صورت است كه مايعي از يك مخزن به يك شكافه بسيار نازك تزريق شده و سپس بر روي يك زيرلايه قرار مي‌گيرد. ضخامت لايه مرطوب با كنترل نسبت سرعت جريان مايع و سرعت پوشش‌دهي تعيين مي‌گردد و لايه نازكي بر روي صفحه چاپ مي شود كه بلافاصله به زيرآيند چسبيده و هنگامي كه لايه كامل مي شود چاپگر متناسب با ضخامت لايه اي تنظيم شده براي ساخت لايه بعدي حركت مي كند.

‏براي ساخت فيلتر تداخلي رنگي بر پايه نانو ذرات پليمري ساندويچ شده ، محلول هاي پليمري ‏پلي متيل متاكريلات و پلي استايرن بهمراه سوسپانسيوني از نانوذراتي پليمري بر پايه پلي استايرن در آب، توسط دستگاه نشانش لوله اي لايه هاي نازك و بطور متناوب روي يكديگر قرار گرفتند استفاده از دستگاه ميكروسكوپ الكتروني روبشي ( SEM ‏) نشان داد فصل مشترك قابل تفكيكي ميان لايه هاي پليمري وجود دارد كه حاكي از مناسب بودن حلال هاي انتخابي دارد. خواص نوري فيلم هاي ريخته گري شده با استفاده از روش اسپكتروفوتومتري و گونيواسپكتروفوتومتري بررسي گرديد. اين آزمون ها بازتاب طول موجي وابسته به اندازه ذرات جسم را نشان داد. همچنين اثبات گرديد طول موج عبوري تقريبا مكمل طول موج بازتابي مي باشد. اين فيلتر بعلت استفاده از مواد پليمري داراي ايمني و هزينه پايين توليد مي باشد. ضمنا از حيث روش توليدي بعلت استفاده از دستگاه نشانش لايه اي از سهولت در توليد برخوردار است در صورتيكه استفاده از مواد معدني هم از لحاظ هزينه تمام شده و هم از لحاظ روش مورد استفاده داراي محدوديت مي باشند. حوزه كاربردهاي اين فيلتر شامل حوزه هاي توليد نمايشگرهاي رنگي، حسگرها و كاربري هاي نظامي مي باشد.

خلاصه اختراع ‏در اين اختراع ابتدا ژل هاي پلپمري با روش پلپمرپزاسيون مل-ژل ~ امواج مايكرووبو توليد مي گردد سپس تعويض حلال در چند مرحله انجام پذيرفته و ژل مورد نظر وارد دستگاه خشك كن فوق بحراني ميگردد. در اين دستگاه مجددا تعويض حلال با دي اكسيد كربن مايع صورت گرفته و سپس دي اكسيد كربن به حالت فوق بحراني مي رسد. در اين حالت گاز دي اكسيد كربن بتدريج از دستگاه خارج شده و نمونه اروژل بدست مي ا يد. در اين فرايند ضمن توليد نمونه هاي اروژل پليمري زمان توليد آنها نيز از يك هفته تا ١٠ ‏روز به حداقل نصف اين مقداركاهش مي يابد.

اين دستگاه به طور كلي از يك مخزن صليبي شكل و يك شير ورودي و دو شير خروجي تشكيل شده است كه در هر لحظه توسط فشار سنج مناسب مي توان فشار و دماي داخل مخزن را مشاهده نمود مايع دي اكسيد كربن توسط كپسول سيفون دار به مخزن ئارد شده و در هنگام تعويض حلال از شير خروجي پايين دستگاه و در هنگام خشك كردن در حالت فوق بحراني از شير خروجي بالايي دستگاه خارج مي شود اين دستگاه مي تواند در توليد ميكرو نانو فوم ها در مرحله تعويض حلال و خشك كردن استخراج توسط دي اكسيد كربن توليد نانو ذرات و بكار رود

اين دستگاه به طور كلي از يك محفظه استوانه اي متصل به يك موتور الكتريكي تشكيل شده است كه سرعت، فركانس و زمان چرخش آن با استفاده از يك Invertor قابل كنترل خواهد بود. با تزريق مقادير مناسب محلول هاي پليمري به طور متناوب به درون محفظه و نشانش اين پليمرها از طريق مكانيسم تبخير حلالي بر سطح داخلي آن مي توان پيش ساخته هاي لوله اي شكلي را ايجاد نمود كه با استفاده از دستگاه كشش خاصي به موجبر تبديل مي شوند.

در اين اختراع سنتز نانو بلور فريت نيكل - روي با تركيب استوكيومتريكX=0.5)Ni1-xZnXFe2o4 با استفاده از روش شيميايي مورد بررسي قرار گرفته است. اين فراند كه بر پايه پليمريزاسيون سيترات فلزي با استفاده از اتيلن گليكول است از يك اسيد نظير اسيد سيتريك براي كي ليت كردن كاتيون ها در يك محلول آبي استفاده مي نمايد. افزودن اتيلن گليكول منجر به تشكيل استر شده كه افزايش دما باعث تسريع پليمريزاسيون مي شود. در نتيجه، يك رزين پليمري با توزيع يكنواخت كاتيون در مقياس مولكولي تشكيل مي شود. كلسينه كردن رزين در دماي حدود 300c منجر به شكست پليمر، تشكيل پيش ماده پليمري و در نهايت كلسينه كردن به تشكيل فاز اسپينل با ساختار ريز و استوكيومتري كنترل شده منتهي مي شود. ساختار و فاز بلوري اين تركيب اسپينل مخلوط با استفده از دستگاه پراش اشعه x و ريز ساختار آن با استفاده از SEM ارزيابي گرديد. روند افزايشي در شدت پيك عبوري FTIR در مورد پيوند فلز - اكسيژن در محدوده 600cm-1 - و550 نماد تشكيل فريت مي باشد و كاهش تركيبات كربني ناشي از (اتيلن گليكول، اسيد سيتريك) و آب كه با كلسينه كردن مشاهده شد. نتايج حاصل نشان مي دهد كه تك فاز خالص فريت نيكل روي با استفاده از اين روش در دماي نسبتا پايين با كنترل استوكيومتري تشكيل مي شود.