دستگاه اكومولاتور همزن دار با حجم فضاي مرده صفر بعنوان يك دستگاه واسط جهت انتقال سيالات ,خصوصا نفت و گاز مورد استفاده قرار ميگيرد و بصورت خلاصه از يك سيلندر ,پيستون شناور و سيستم همزن جهت انجام اختلاط و همگن نمودن نمونه تشكيل شده است. اين دستگاه قابليت كاركرد در دما(200 درجه سانتيگراد) و فشار بالا(تا 10000 psi) را داشته و ويژگي منحصر بفرد آن امكان اختلاط سيال و كاهش حجم فضاي مرده آن به صفر ميباشد كه اين مورد يكي از مشكلات مهم در انتقال سيالات نفتي بوده كه به دو روش و با ايجاد تغييراتي در بدنه سيلندر,پيستون و حتي شكل گوي همزن در دستگاه حاضر مرتفع گرديده است.

شير تنظيم كننده فشار خروجي با استفاده از روش پيستون شناور با نام خلاصه BPR براي اولين بار در ايران طراحي و ساخته شده است .وظيفه اصلي اين شير تثبيت فشار مخزن در حالت ديناميك مي باشد بطوري كه با افزايش دبي ورودي به مخزن با توجه به فشار مبنا ي تنظيم شده روي اين دستگاه ,خروجي با دقت باز و بسته شده و در نهايت فشار سيستم را ثابت نگاه ميدارد. مكانيزم عملكرد در ساير مدلهاي متداول بدين صورت است كه با استفاده از فشار قابل تنظيم يك سيال واسط مثل آب يا هوا روي يك ديافراگم مسير خروجي مخزن بسته ميگردد تا زماني كه فشار داخل مخزن كمتر از فشار اعمال شده بروي ديافراگم باشد خروجي بستهميماند ولي به محض غلبه فشار مخزن بر فشار اعمال شده بر ديافراگم ديافراگم بالا رفته و مسير جريان خروجي را باز مينمايد.مشكل اصلي اين روش تغيير شكل ديافراگم با دماو عدم كارايي در دماي بالاست. اين مشكل در دستگاه حاضر با جايگزيني يك پيستون شناور بين دو سيال مرتفع شده بدين صورت كه با افزايش فشار داخلي پيستون به عقب رانده شده و سوزن حساس متصل به پيستون مسير خروجي را باز مينمايد مزيت اين دستگاه قابليت علاوه بر دقت بالا كاركرد آن در دماي بالا و به تبع آن استهلاك پايين آن ميباشد.

از اين دستگاه براي آزمايشات شبيه سازي مخازن نفت و گاز استفاده ميشود و آزمايشاتي مثل تعيين تخلخل و تراوايي سنگ مخزن ,اندازه گيري راندمان جاروبي و روشهاي ازدياد برداشت از آن جمله اند. با توجه به حجم بالاي مغزه هاي نفتي در صف انتظار انجام چنين آزمايشاتي كه گاه بعلت حجم بالاي درخواست تا يك سال در نوبت ميماند لزوم طراحي مغزه نگهداري كه انجام آزمايشات را تسريع بخشد ضروري مينمايد.دستگاههاي مغزه نگهدار متداول بعلت نياز به باز و بسته كردن كامل دستگاه براي جايگزيني مغزه جديد (گاه تا چندين روز) و همينطور به جهت رفع نشتي براي كار در فشار بالا(10000psi) ,جايگزيني مغزه جديد و خارج كردن مغزه زمان ميبرد. در دستگاه حاضر با استفاده از طراحي جديد ديگر نيازي به بازو بسته كردن دربها و تخليه سيال واسط اعمال كننده فشار پوش(Confining pressure) نبوده و زمان تعويض مغزه تا چند ده برابر كاهش و به كمتر از 30 ثانيه رسيده است.بدين منظور غلاف وايتوني اعمال كننده فشار از داخل مغزه نگهدار در جاي خود ثابت شده و مغزه از طريق يك پيستون شناور و متحرك در جاي خود قرار گرفته و تنها بافشار دست و بدون هيچ ابزاري تا فشار بالاي 10000 psi آب بندي ميگردد.فشار اعمال شده در پشت غلاف علاوه بر اعمال فشار پوش بطور غير مستقيم وظيفه آب بندي سيستم را برعهده داشته و وروديهاي سيستم را كنترل مينمايد. دستگاه پس از طراحي توسط cnc از استيل 316 تراش و آماده گرديده و درحال حاضر در چندين مركز در حال بهره برداري ميباشد.

شير تنظيم كننده فشار خروجي با استفاده از روش پيستون شناور با نام خلاصه BPR براي اولين بار در ايران توسط تعدادي از همكاران گروه حاضر طراحي و ساخته شده كه بطور مجزا در حال ثبت ميباشد,وظيفه اصلي اين شير تثبيت فشار مخزن در حالت ديناميك مي باشد بطوري كه با افزايش دبي ورودي به مخزن با توجه به فشار مبنا ي تنظيم شده خروجي را با دقت باز و بسته نموده و در نهايت فشار سيستم را ثابت نگاه ميدارد.مزيت اين روش (نوع پيستوني) نسبت به مدلهاي ديافراگمي استهلاك پايين و قابليت كاربرد در دماي بالا ميباشد. دو نمونه از مشكلات اصلي انواع BPR اعم از ديافراگمي يا پيستوني تنظيم دقيق فشار مورد نظر و عملكرد نامناسب با توجه به انتخاب سيال تنظيم گر( آب يا گاز) ميباشد كه با استفاده از آب تنظيم دقيق فشار ميسر شده و استفاده از گاز روان بودن عمليات و كاهش محدوده باز و بسته بودن دستگاه را به همراه دارد. در سيستم كامل ارائه شده در پكيج حاضر براي اولين بار در جهان با استفاده از تلفيق دو روش (آب و گاز) رسيدن به هر دو مقصود فوق ميسر گرديده است به نحوي كه پكيج ارائه شده در محدوده فشاري 0 تا 10000 psi و دماي0 تا 200 درجه سانتيگراد ازعملكرد بسيار دقيق و منحصر بفردي برخوردار گرديده است.

زمينه فني اين اختراع مربوط به سنتز تركيبات شيميايي در شيمي آلي است. پلي¬اكسي آمين¬ها يا همان پلي اترآمين¬ها از واكنش پلي¬ال¬هاي مشتق شده از پروپيلن اكسيد يا اتيلن اكسيد با آمين¬ها توليد مي¬شوند. پلي¬اكسي آمين¬ها اغلب در كفپوش¬ها، چسب¬ها و كاربردهاي الكتريكي استفاده مي¬شوند. اسكلت¬بندي بلند زنجير باعث افزايش انعطاف پذيري و باعث آهسته¬تر شدن سرعت واكنش پخت مي¬شود. در ديگر گروه از پلي¬اكسي آمين¬ها، دي¬آمين¬هاي تهيه شده بر پايه¬ي اتيلن اكسيدها قرار دارند. اين گروه نيز همانند پلي¬اكسي آمين¬هاي جف آميني به دليل ساختار پلي¬اتري در بهبود خواص رزين اپوكسي موثر هستند. اين تركيبات (در گستره جرم مولكولي g/mol400-2000) علاوه ¬بر اين كه در صنعت رزين اپوكسي مورد استفاده قرار مي¬گيرد در حوزه پزشكي و داروسازي نيز كاربردهايي دارند. پلي¬اكسي آمين¬ها با وجود اينكه به صورت تجاري موجود هستند اما قيمت تمام شده آنها بسيار بالاست كه مطمئناً به دليل مراحل مختلف سنتز و جداسازي آنها مي¬باشد. تركيبات پلي¬الي مشتق شده از پروپيلن اكسيد يا اتيلن اكسيد مواد اوليه براي تهيه اين تركيبات هستند كه بوسيله واكنش¬هاي مربوط به تغيير گروه عاملي از هيدروكسيل به آمين، به پلي اتر آمين¬ها تبديل مي¬شوند. واكنش¬هاي مربوط به تغيير گروه عاملي از هيدروكسيل به آمين را مي¬توان به سه دسته تقسيم¬بندي كرد. اين واكنش¬ها شامل واكنش¬هاي جانشيني نوكلئوفيلي، آميناسيون كاهشي و آميناسيون كاتاليستي هستند. دو روش اول مربوط به واكنش¬هاي شيميايي كلاسيك هستند كه بيش از سه مرحله دارند و طي آن عوامل شيمايي مختلف و در نتيجه جداسازي-هاي پي در پي نياز است، بنابراين مدت زمان زياد و هزينه بالايي براي رسيدن به محصول نهايي تحميل مي¬كند. در مورد واكنش¬هاي آميناسيون كاتاليست شده هم بسته به نوع كاتاليست (همگن يا ناهمگن) شرايط متفاوتي مورد استفاده قرار مي¬گيرد. واكنش¬هاي كاتاليست شده ناهمگن با مكانيسمي شامل واكنش¬هاي اكسيداسيون و احياء پي در پي به محصول نهايي منتج مي¬شوند. در اينگونه موارد واكنش تحت فشار و دماي بالا انجام مي¬شود (دماي بالاتر از °C200) و در مرحله احياء نياز به استفاده از گاز هيدروژن است كه به خطرات اين روش مي¬افزايد. اين در حالي است كه واكنش آميناسيون تحت كاتاليست همگن و در حضور آمونياك مايع (25%) نيازي به استفاده از گاز هيدروژن نيست. اما كاتاليست¬هاي همگن از لحاظ قيمت تركيبات گراني بوده (كمپلكس¬هاي بر پايه فلز Ruو Ir) و استفاده از آنها در صنعت هرگز مقرون به صرفه نيست. در اين اختراع با مطالعه دقيق عوامل شيميايي مختلف و آگاهي از رفتار وكنش¬دهنده¬ها در واكنش¬هاي شيميايي، از واكنش¬هاي شيميايي جانشيني نوكلئوفيلي جهت فرآيند تهيه پلي اكسي آمين¬ها مورد استفاده قرار گرفت. اين فرآيند طوري طراحي شده است كه در ساده¬ترين شرايط و بدون نياز به دما، فشار، شرايط فرآيندي خطرناك و تنها در دماي اتاق و طي دو مرحله با استفاده از آمونياك مايع به راندمان 100% به پلي¬اكسي آمين دست يافته شد.

معمولاٌ در سيستم هاي امولسيوني از يك عامل فعال سطح (سورفاكتانت) براي پايدار كردن سيستم استفاده مي كنند. به كار بردن عامل فعال سطح باعث كاهش برخي از خواص پليمر توليد شده و همچنين ايجاد خطرات زيست محيطي مي شود. در اين سيستم نانو ذرات كلويزيت به جاي عوامل فعال سطح، براي پايداري امولسيون حاوي فاز پراكنده ي مونومرهاي استايرن – بوتيل در فاز پيوسته ي آبي استفاده شد و سپس در مرحله تشكيل فيلم پليمري از لاتكس پليمر باعث مي شود تا پوششي بسيار ناتراوا ساخته شود. يعني از دستگاه قالبگيري فشاري براي شكل دهي نمونه‌ها به صورت فيلم با ضخامت مناسب استفاده شد. (به اين صورت كه ابتدا لاتكس ها را با استفاده از محلول هيدروكينون منعقد كرده و سپس به صورت لخته از بقيه¬ي محيط جدا كرده و در آون گذاشته تا كاملاٌ خشك شود). سپس در دماي Cº150 و تحت فشار bar 25 فيلم مورد نظر باضخامت µm 200-150 تهيه شد. نسبت جرمي مونومر‌هاي استفاده شده با توجه به Tg كوپليمر نهايي و با استفاده از رابطه‌ي فاكس به دست آمد. بدين ترتيب سعي شد تا دماي كاربردي پوششها با توجه به دماهاي مختلف موجود در سرتاسر كشور ايران انتخاب و دماي مناسبي از جهت سرويس دهي باشد. به وسيله ي تست هاي SEM، TEM، XRD، TGA و DSC، پايداري، مقاومت در برابر آب و اكسيژن، ساخت پوششهاي استايرن- بوتيل اكريلات/ مونت موريلونيت با خواص ناتراوايي ويژه ساخته شده از روش امولسيوني مستقيم بدون سورفكتانت در آب اثبات شد.

خلاصه اختراع: هدف مهندسي بافت، طراحي و ايجاد ساختار مشابه ساختار طبيعي يك بافت در بدن موجود زنده، به منظور ترميم آسيب ها و ضايعات بافتي است. عموما برخي از بافت هاي آسيب ديده، خود به خود با استفاده از سلول هاي بنيادي ترميم مي شوند كه يكي از مهمترين اين سلول ها، مي توان به سلول هاي بنيادي مزانشيمي اشاره كرد. اما گاهي اوقات به علت جراحات زياد، قدرت ترميم به صورت خود به خودي توسط سلول هاي بنيادي وجود ندارد، بنابراين از امكانات آزمايشگاهي و ابزارهاي مهندسي بافت استفاده مي شود. از اين نوع ابزارها، مي توان به داربست هاي سلولي و بيوسراميك ها اشاره كرد. داربست ها به دليل ساختار سه بعدي متخلخل و منافذ كمتر از 10 ميكرون، مانع عبور سلول ها از فضاهاي خالي ميشود و شرايط مناسب جهت رشد و تكثير سلول را فراهم مي كنند. پلي هيدروكسي اسيدي مثل پلي-ال-لاكتيك اسيد به دليل خاصيت زيست سازگاري و زيست تخريب پذيري ذاتي از جمله پليمرهاي سنتزي مي باشد كه امروزه كاربرد گسترده اي در عرصه پزشكي و مهندسي بافت به ويژه به عنوان داربست دارد. بيوسراميك¬ها نيز عمدتاً از عناصري نظير كلسيم، پتاسيم، فسفر، سديم و منيزيم تشكيل شده¬اند كه به طور طبيعي در محيط¬هاي فيزيولوژيك يافت مي¬شوند. از ميان سراميكهاي زيستي، شيشه ها و شيشه - سراميك ها كاربرد هاي باليني گسترده ايي دارند. شيشه¬هاي بايواكتيو دسته¬اي از مواد سراميكي زيستي هستند كه توانايي اتصال به بافتهاي زنده بدن را از طريق تشكيل يك لايه غني از فسفات كلسيم در فصل مشتركشان با بافتهاي زنده، دارند. از اين نوع شيشه¬ها در استخوان هايي كه در معرض بار قرار ندارند، همچنين به عنوان پركننده¬هاي اطراف دنداني، كمك انتقال دارو و داربست¬هاي مهندسي بافت استفاده شده است. يكي از انواع شيشه زيست فعال كه توانايي ايجاد پيوند با استخوان را دارند شيشه هاي بر پايه سيستم سه جزئي (اكسيد سيليسيم، اكسيد كلسيم و اكسيد فسفر) هستند. شيشه زيست فعال را مي توان به دو روش ذوبي و سل ژل تهيه نمود. در اين اختراع، به منظور بهبود خواص زيست سازگاري و تسريع قابليت رشد سريع سلول هاي استخواني بروي نانوالياف پلي ال لاكتيك اسيد از نانوذرات شيشه زيست فعال 45S5به عنوان فاز دوم استفاده شد. شيشه زيست فعال باعث افزايش خواص زيست سازگاري و قابليت تشكيل استخوان را سريعتر، فراهم مي كند. در اختراع حاضر، نانوذرات شيشه زيست فعال 45S5 به روش ذوبي سنتز و با استفاده از آسياب سياره اي به ابعاد نانو ساختار تبديل گرديد در ادامه خواص فيزيكوشيميايي و ساختاري آن ارزيابي گرديد. نانوالياف پلي ال لاكتيك اسيد نيز با روش الكتروريسي ساخته شد و مشخصه يابي گرديد. در ادامه جهت ساخت نانوالياف كامپوزيتي، نانوذرات شيشه زيست فعال را بر روي نانوالياف پلي ال لاكتيك اسيد پوشش داده شد و مجددا خواص فيزيكوشيميايي، ساختاري و زيست سازگاري آن مورد بررسي و ارزيابي قرار گرفت. جهت بررسي زيست سازگاري نانوالياف كامپوزيتي طراحي شده، از قابليت تكثير و تمايز استخواني سلول هاي بنيادي مزانشيمي مغز استخوان انسان بهره برده شد. نتايج اين اختراع نشان داد كه اتصال مناسبي بين نانوذرات شيشه و نانوالياف پلي ال لاكتيك اسيد برقرار شده است و نانوذرات به شكل يكنواخت بروي نانوالياف توزيع شده اند. نتايج بررسي رشد و تكثير سلولي نشان داد كه اين نانوالياف كامپوزيتي علاوه بر آن كه هيچ گونه سميتي نداشته بلكه باعث تحريك و القاء رشد سلول نيز مي شود. بررسي تمايز استخواني بروي نانوالياف كامپوزيتي نيز نشان داد كه سلول هاي بنيادي مزانشيمي مغز استخوان انسان به خوبي به سلول هاي استخواني تمايز يافته اند و اين سلول هاي تمايز يافته توانسته اند اتصال و چسبندگي مناسبي با نانوالياف كامپوزيتي ايجاد نمايند. بنابراين مي توان گفت كه قابليت زيست سازگاري، هدايت و رشد استخوان اين نوع نانوالياف كامپوزيتي از كيفيت بالايي برخوردار است.

اين اختراع مربوط به آميناسيون الكل¬ها در شيمي آلي است . پلي اترآمين¬ها از واكنش پلي¬ال¬هاي مشتق شده از پروپيلن اكسيد يا اتيلن اكسيد با آمين¬ها توليد مي¬شوند. اين مواد اغلب در كفپوش¬ها، چسب¬ها و كاربردهاي الكتريكي استفاده مي¬شوند. اسكلت¬بندي بلند زنجير باعث افزايش انعطاف پذيري و باعث آهسته¬تر شدن سرعت واكنش پخت مي-شود. علاوه¬براين، اين مواد در حوزه پزشكي و داروسازي نيز كاربردهايي دارند. پلي¬اتر آمين¬ها با وجود اينكه به صورت تجاري موجود هستند اما قيمت تمام شده آنها بسيار بالاست كه مطمئناً به دليل مراحل مختلف سنتز و جداسازي آنها مي-باشد. تركيبات پلي¬الي مواد اوليه براي تهيه اين تركيبات هستند كه بوسيله واكنش¬هاي مربوط به تغيير گروه عاملي از هيدروكسيل به آمين، به پلي اتر آمين¬ها تبديل مي¬شوند. واكنش¬هاي مربوط به تغيير گروه عاملي از هيدروكسيل به آمين را مي¬توان به سه دسته تقسيم¬بندي كرد. اين واكنش¬ها شامل واكنش¬هاي جانشيني نوكلئوفيلي، آميناسيون كاهشي و آميناسيون كاتاليستي هستند. دو روش اول مربوط به واكنش¬هاي شيميايي كلاسيك هستند كه بيش از سه مرحله دارند و طي آن عوامل شيمايي مختلف و در نتيجه جداسازي¬هاي پي در پي نياز است، بنابراين مدت زمان زياد و هزينه بالايي براي رسيدن به محصول نهايي تحميل مي¬كند. در مورد واكنش¬هاي آميناسيون كاتاليست شده هم بسته به نوع كاتاليست (همگن يا ناهمگن) شرايط متفاوتي مورد استفاده قرار مي¬گيرد. واكنش¬هاي كاتاليست شده ناهمگن با مكانيسمي شامل واكنش¬هاي اكسيداسيون و احياء پي در پي به محصول نهايي منتج مي¬شوند. در اينگونه موارد واكنش تحت فشار و دماي بالا انجام مي-شود (دماي بالاتر از °C200) و در مرحله احياء نياز به استفاده از گاز هيدروژن است كه به خطرات اين روش مي¬افزايد. اين در حالي است كه واكنش آميناسيون تحت كاتاليست همگن و در حضور آمونياك مايع (25%) نيازي به استفاده از گاز هيدروژن نيست. اما كاتاليست¬هاي همگن از لحاظ قيمت تركيبات گراني بوده (كمپلكس¬هاي بر پايه فلز Ru و Ir) و استفاده از آنها در صنعت هرگز مقرون به صرفه نيست. در اين اختراع با مطالعه دقيق سيستم¬هاي كاتاليستي همگن و آگاهي از رفتار كمپلكس¬هاي فلز روي (Zn) در واكنش¬هاي شيميايي، از كمپلكس [Zn(tu)3]SO4 جهت تهيه پلي¬اتر آمين¬ها مورد استفاده قرار گرفت. اين كاتليست يك كاتاليست بسيارارزان قيمت بوده و فرآيند آميناسيون فوق هم طوري طراحي شده است كه در ساده¬ترين شرايط و بدون نياز به تركيبات گازي شكل و خطرناك (مانند گاز هيدروژن و گاز آمونياك) و تنها در يك مرحله قابل انجام است.

اختراع “حسگر ساده رنگي رسيدگي محصولات كشاورزي “در ارتباط با تهيه يك بسته بندي هوشمند براي محصولات كشاورزي به خصوص ميوه مي باشد، كه با استفاده از قرار دادن محلول شناساگر پرمنگنات پتاسيم در كنار پودر زئوليت بر روي يك بستر از جنس پارچه بدون بافت و محفوظ نگه داشتن آن بين دو لايه تراوا از جنس پلي اولفين صورت گرفته است. به اين صورت كه دو لايه فيلم تراوا به ابعاد mm 15 × mm 15 تهيه شده سپس يك تكه پارچه بدون بافت در ابعاد mm 10 × mm 10 مابين آن قرار گرفته است. سپس اين پارچه را به محلول (2-5/0 درصد وزني) شناساگر پرمنگنات پتاسيم به همراه پودر زئوليت (1-1/0 درصد وزني) آغشته كرده و در نهايت عمليات دوخت حرارتي در دماي ˚C 150 و ضخامت دوخت حدود mm 2 انجام شده است. فرايند تغيير رنگ اين معرف با آزاد شدن گاز اتيلن از محصول و عبور آن از لايه تراوا (و تسريع آن به كمك جذب توسط پودر زئوليت و خود پرمنگنات پتاسيم) رخ خواهد داد.

اين ثبت اختراع مربوط به آكريل دار شدن رزين اپوكسي چهار عاملي بر پايه 4،4-متيلن بيس(N,N-دي‌گليسيديل‌آنيلين) و پخش نانو ذرات رسي در بستر پليمري به طور همزمان، به كمك امواج فراصوت است. در اين اختراع سعي شده است آكريل‌ دار شدن رزين اپوكسي و توزيع ذرات نانورس در آن، و در عين حال، گسترش ميان لايه اي شدن تا حد گسستگي لايه‌هاي رس، تا حد امكان به وسيلۀ امواج فراصوت محقق شود، تا رزين اپوكسي آكريلات نانوكامپوزيتي، براي تهيه پوشش‌هايي با قابليت پخت نوري به دست آيد. به اين منظور ابتدا رزين‌هاي اپوكسي چهار عاملي 4،4-متيلن بيس(N,N-دي‌گليسيديل‌آنيلين) در حضور آكريليك اسيد، تري فنيل فسفين به عنوان كاتاليزور، هيدروكينون به عنوان بازدارنده ونانو ذرات رس اصلاح شدة تجاري (Cloisite 30B) به كمك امواج فراصوت آكريل دار شد. همچنين از 6،1-هگزان ديول دي آكريلات به عنوان رقيق كننده واكنش پذير در حين پخت استفاده شد. براي پليمر شدن رزين‌ تهيه شده از فناوري پخت فرابنفش استفاده شد. رزين‌هاي اپوكسي آكريلات در حضور آغازگر نوري بنزوفنون و كمك آغازگر -Nمتيل دي اتانول آمين پخت شدند. براي شناسايي رزين‌هاي اپوكسي-آكريلات سنتز شده و همچنين بررسي رفتار پخت از آزمون شناسايي طيف سنجي زيرقرمز استفاده شد. سپس خواص فيزيكي، مكانيكي، گرمايي و پوششي، پوشش‌هاي پخت شده توسط آزمون هاي پراش پرتو ايكس ، ميكروسكوپ الكتروني روبشي، آزمون‌‌ خواص مكانيكي پوشش سطح (شامل چسبندگي و سختي)، آزمون‌هاي گرمايي شامل گرماسنجي روبشي، آناليز ديناميكي–مكانيكي-گرمايي، و گرما وزن سنجي مورد بررسي قرار گرفت.