لیست اختراعات محمد ایمانی
اين اختراع كه در زمينه مهندسي مواد، مهندسي شيمي، پيروليز و ساخت مواد كربني است طراحي جديدي از سامانه ترسيب شيميايي فاز بخار (CVD) را ارايه مي¬دهد كه امكان استفاده از منابع كربني غير گازي را با اضافه كردن بخش¬هايي به سامانه معمول CVD فراهم مي¬كند. در چند دهه اخير كاربرد صنعتي و تجاري مواد كربني اعم از كربنِ پيروليتيك، نانولوله¬هاي كربني، گرافن، كربنِ نيمه¬هادي، و ... به¬طور چشم¬گيري افزايش يافته است. براي تهيه مواد كربني با هر پيكربندي، به سه جزء اصلي نياز است: يك منبع انرژي، يك منبع كربني و يك كاتاليزور كه در برخي موارد به صورت هم¬افزا عمل مي¬كنند تا ماده كربني مورد نظر حاصل شود. درحال حاضر، عمده¬ترين روش صنعتي تهيه مواد كربني CVD است كه براي تشكيل مواد جامد كربني بر پايه واكنش¬هاي فاز گازي روش مؤثر و كارآمدي محسوب مي¬شود. اين فرآيند مستلزم استفاده از منابع كربني غيرتجديدپذير مانند متان، پروپان و ساير پيش¬مواد گازي مشابهي است كه همگي منشا نفتي يا مشتقات نفتي غير تجديدپذير را دارند اما فشارهاي زيست¬محيطي در جهانِ امروز مشوق حركت به سمت منابع سبز و تجديدپذيري براي انجام فرآيندهاي مبتني بر پيروليز است. دشواري در زمان اجراي اين ايده آن است كه بسياري از منابع كربني زيست¬تجديدپذيرِ غيرفرار، با فشار بخار مناسب، محدود و به شكل مايع يا جامداتي هستند كه وارد كردن يكنواخت آن¬ها در يك گاز حامل، اشباع كردن گاز حامل از آن¬ها و جلوگيري از رسوب پيش¬رس آن¬ها پيش از تكميل فرآيند پيروليز نيازمند بازطراحي سامانه و راكتور CVD است تا اين مواد قبل از ورود به راكتور حتماً به شكل گاز درآيند. در سامانه¬ها و طراحي¬هاي موجود براي منابع كربني غير گازي، گاز حاملِ سرد در تماس با بخار مواد اوليه (منبع كربني) قرار مي¬گيرد. دقت اين شيوه با سامانه¬هاي براساس پيش¬مواد كربني گازي معادل نيست لذا جهت داشتن شرايط مشابه با منابع گازي و قابليت مقايسه از نظر دقت و كنترل قابل استناد نيستند. طراحي ادعا شده در اين اختراع قادر به برقراري كنترل و تكرارپذيري مناسبي در شرايط واكنش CVD در هنگام استفاده از پيش¬مواد كربني غيرگازي است و در اصل براي كنترل سرعت و ميزان تبخير پيش¬ماده¬ي مورد نظر جهت تركيب با گاز حامل و ورود به راكتور طراحي شده است. اين سيستم و طراحي براي تهيه صنعتي مواد كربني اعم از كربنِ پيروليتيك، گرافن، نانولوله¬هاي كربني، كربن آمورف، و ... در صورت استفاده از پيش¬مواد كربني غير گازي كه لازم است قبل از ورود به راكتور حتماً به صورت گاز درآيند (مانند مواد حاصل از منابع سبز انرژي مانند زيست توده يا مواد قابل بازيافت از طريق پيروليز) كاربرد خواهد داشت.
دستگاه سايش به منظور انجام آزمون سايش در دماي بالا (800 درجه سانتيگراد)، دستگاهي است كه به وسيله ي آن يكي از آزمون هاي مهندسي سطح كه آزمون سايش دماي بالا مي باشد انجام مي گيرد. مشكل اصلي انجام آزمون سايش اين است كه آزمون ها در دماي محيط انجام مي شوند اما با توجه به اين كه اين دستگاه داراي كوره مي باشد به راحتي دماي مورد نظر براي انجام تست را مهيا مي نمايد. اين دستگاه به طور كلي براي انجام آزمون سايش مواد (فلز، سراميك، پوشش و ...) در دما بالا به كار گرفته مي شود. محفظه نمونه گير دستگاه به گونه اي طراحي گشته كه مي تواند آزمون را در محيط هاي خورنده، اسيدي و روانكار انجام دهد.
سيستم UPS با قابليت خاموشي امن، يك سيستم الكترونيكي است كه قطعي برق را بطور خودكار تشخيص داده، براي مدت كوتاهي برق سيستم كامپيوتري را به كمك يك منبع تغذيهي كوچك، فراهم كرده و در اين مدت اقدام به خاموش كردن سيستم بطور سختافزاري و بصورت كاملا امن مينمايد. ماژول تشخيص قطعي برق و خاموش كردن سيستم كامپيوتري، طوري طراحي شده است كه قابليت استفاده در كنار ups هاي معمولي را نيز داشته باشد. اين ماژول از يك سو به برق سراسري و از سوي ديگر به مادربورد كامپيوتر متصل شده و هيچگونه نيازي به نرمافزار ندارد. همچنين اين سيستم، مستقل از نوع كامپيوتر و سيستم عامل آن ميباشد. بدليل استفاده از منبع تغذيهي بسيار كوچك، قيمت تمام شدهي اين سيستم بسيار پايينتر از سيستمهاي ups معمولي است.
اين اختراع در زمينه مهندسي و علم مواد و مهندسي شيمي است و مربوط به ترسيب پوشش پيروليتيك¬كربنيِ حاصل از يك منبع كربني طبيعي در دماي پايين مي باشد كه به روش ترسيب شيميايي از فاز بخار (CVD) تهيه شده است. در تهيه هر محصول صنعتي تلاش ميشود تا هزينه توليدكم، كيفيت بالا و نمونه در مقياس انبوه قابل توليد باشد. عمده¬ترين روشي كه درحال حاضر براي تهيه پيروليتيك¬كربن مورد استفاده است ترسيب شيميايي كربن از فاز بخار با منشأ هيدروكربن¬هاي مشتق از نفت و در نتيجه غيرقابل تجديد است كه به¬طور معمول در دماي بالاتر از °C1000 انجام مي¬شود. به علت ميزان بالاي انرژي مورد نياز در اين فرآيند، از يك طرف هزينه توليد بالا است و از طرف ديگر، امكان استفاده از بسياري از زيرلايه¬ها مانند مواد پليمري و ... به دليل عدم تحمل يا ايجاد پاره¬اي تغييرات در خواص خوب زيرلايه در اثر دماي بالا وجود ندارد ضمن آنكه منشأ تجديدناپذير كربن بر معايب اين روش مي افزايد. در اين اختراع تلاش شده تا با استفاده از منابع كربني با منشأ طبيعي (و در نتيجه تجديدپذير) مثلاً كافور و درجه حرارت پايين¬ترِ فرآيندِ CVD كه موجب كاهش كلي هزينه¬ها و انرژي مي¬شود اين مشكل برطرف شود. در مثال كافور، اين ماده با داشتن منشأ طبيعي، غيرسمي، تجديدپذير وارزان براي توليد پيروليتيك¬كربن است ضمن اينكه مزيت عمده ديگر كافور نسبت به ساير منابع كربني، داشتن ساختاري دو حلقهاي و نسبت كربن به هيدروژن تقريباً زياد است كه در اثر فشار زاويهاي موجود در حلقهها، تجزيه مولكول را تسهيل مي¬كند. تا به حال گزارشي در مورد تهيه پيروليتيك¬كربن از اين گونه منابع كربني در دماي كم ارائه نشده است.
زمينه : دارورساني كنترل شده با استفاده از سامانه¬هاي ذره¬اي و در شاخه علمي پليمر و دارويي برخي از بيماران از بوي نافذ تركيبات معطر دارويي(اسانس)خوراكي رضايت نداشته واز مصرف آنها خودداري مي كنند. براي رفع اين مشكل، سامانه¬اي طراحي شده كه بر حسب نياز قابليت آزاد سازي كنترل¬شده مواد معطر دارويي را درزمان¬هاي متفاوت و مكان¬هاي مشخص از سيستم گوارشي،دارد. مواد معطر(نعناع) بر روي ميكروكريستالين سلولز جذب سطحي شده وبه شكل جامددرآمده و پس از گرانول¬سازي، با سوسپانسيون هايي از پليمرتا نسبت 15/0 نرم¬كننده به پليمر، روكش داده شدند. سازوكار كنترل كننده رهايش ماده فعال از اين سامانه شامل واجذب نعناع از سطح بستر و همچنين پوشش¬دهي سامانه با يك غشاء پليمري حساس يا غير حساس به pH است.دراين اختراع به جاي استفاده از سه لايه روكش(در پتنت هاي قبلي ذكر شده كه زمان و هزينه بالاتري را به دنبال دارد) از يك لايه روكش استفاده شده و جذب مناسب ماده معطر بر روي جاذب و تبديل آن به ماده جامد مانع از فراريت سريع اسانس و بدنبال آن پايداري سامانه مي شود. نمونه ها داراي اندازه ذره اي 750 تا 1500 ميكرومتر، بيشينه جذب ماده معطر توسط جاذب 10 تا 20 درصد وزني جاذب وضخامت روكش 50 تا 150ميكرومتراست. كاربرد اين سامانه¬ها در درمان انواع بيماري¬هاي دستگاه گوارش مانند كوليك، التهابات و عفونتهاي گوارشي است.
حفاظت از مواد فلزي در مقابل خطرات ناشي از آتش سوزي كماكان موضوع علمي مهمي در دنياي امروز است. ممانعت از فروپاشي ساختمان با هدف اطمينان يافتن از تخليه سالم افراد از ساختمان بسيار ضروري است و در بسياري از كشورها به عنوان يك نياز اوليه در صنعت ساختمان سازي محسوب ميشود. پوشش هاي بازدارنده اشتعال (متورم شونده) به عنوان يكي از روش هاي موثر و ساده، براي حفاظت سازه هاي فولادي يا موارد ديگري كه ايمني بالايي در برابر اشتعال لازم است، كاربرد دارند. پوشش هاي متورم شونده مقاوم در برابر حريق در هنگام احتراق با ايجاد پسماند كربني متخلخل، مانع از افزايش دماي زير لايه خود مي شوند. در اين اختراع از رزين با منشأ زيستي به عنوان بايندر پوشش ضد حريق متورم شونده استفاده شده است. اين پوشش، علاوه بر مقاومت حرارتي و اشتعال بالا، رهايش دود كم و مقاومت خوردگي بالايي دارد.
اين اختراع در زمينه شيمي و شيمي پليمر مي باشد. در اين اختراع، سامانه كنترل رهايش ذره اي گزارش مي شود كه قابليت رهايش كنترل شده مواد معطر شوينده (مثلا اسانس روبيليا) را داشته وبا توجه به طراحي انجام شده قادر است محتواي خود را برحسب نياز در زمان هاي مختلفي پس از قرار گرفتن در محيط رهايش، آزاد كند. سازوكار كنترل كننده رهايش ماده فعال از اين سامانه واجذب عامل فعالي است كه بر سطح يك بستر پليمري مناسب جذب شده است. دومين سازوكار كنترل كننده رهايش مي تواند پوشش دهي سامانه با يك غشاء پليمري حساس به رطوبت باشد. پس از استفاده از اين سامانه، به دليل استفاده از پوشش هاي پليمري عامل فعال بارگذاري شده به طور كنترل شده وبه صورت سريع يا آهسته آزاد مي گردد. يكي از كاربردهاي اين سامانه ها در پودر هاي شوينده معطر است.
لاستيك سيليكون بهدل يل زيست¬سازگاري كاربرد گستردهاي در پزشكي و ابزارهاي كاشتني با قابليت رهايش كنترل شده دارو دارد. كوپليمرهاي سه قطعهاي از سيليكون و 2-هيدروكسي اتيل متاكريلات (PHEMA-b-PDMS-b-PHEMA) در ثبت اختراع حاضر با هدف اصلاح سطح و افزايش آبدوستي پوششهاي سيليكوني به روش پليمريزاسيون زنده RAFT تهيه شده و به عنوان تركيباتي دوگانه دوست به لاستيك سيليكون افزوده شدند. در مرحله اول، واكنش استري شدن عامل RAFT و سيليكون داراي گروههاي انتهايي هيدروكسيل انجام شد و ساختار شيميايي محصول توسط آزمون هاي FTIR و HNMR تاييد شد. نتايج HNMR نشان داد كه واكنش استري شدن با بازده 73 درصد انجام شده است. در مرحله بعدي واكنش پليمريزاسيون مونومر HEMA از انتهاي سيليكون عامل دار شده با درصدهاي وزني مختلف از مونومر HEMA انجام و محصولات هر مرحله با آزمون هاي FTIR، HNMR، GPC شناسايي شدند و ويژگيهايي از آنها مانند زاويه تماس سطح و كشش سطحي اندازه گيري شد. نتايج بدست آمده، افزايش قابليت آبدوستي سورفكتانت هاي سنتز شده با افزايش درصد وزني PHEMA در كوپليمر حاصل را نشان داد. در مرحله سوم نيز با هدف اصلاح سطح، آميزه سازي مقادير مختلف از سورفكتانت و سيليكون دوجزئي انجام و تغييرات آبدوستي سطح به وسيلهي اندازه گيري زاويه تماس و كشش سطحي در حالت خشك و متورم، ميزان جذب آب با روش غوطه وري، جدايش فازي در سطح توسط AFM، تغييرات شيميايي سطح به وسيلهي طيف سنجي ATR و تاثير سورفكتانت در كاهش ضريب اصطكاك سطح و عدم سميت نمونهها بررسي شدند. كاهش چشمگير در مقادير زاويه تماس آب و هم¬چنين افزايش مقادير كشش سطحي در سطح لاستيك سيليكون اصلاح شده، افزايش آبدوستي و قابليت ترشوندگي سطوح اصلاح شده را تاييد كرد. هم چنين افزايش ميزان جذب آب تا حدود 40/3 درصد وزني در آزمون غوطه وري، پديدهي جدايش فازي در تصاوير AFM و ظهورگروه هاي عاملي هيدروكسيل و كربونيل در طيف سنجي ATR، حضور كوپليمر در سطح لاستيك سيليكون اصلاح شده را اثبات نمود. كاهش ضريب اصطكاك سطح در لاستيك سيليكون از 41/0 به 17/0 در نمونهي اصلاح شده در حالت متورم نيز تاثير سورفكتانت را در ليز شدن سطح نمونه ها نشان داد. آزمون عدم سميت نمونه نيز سمي نبودن نمونهي اصلاح شده را تاييد نمود
اين اختراع براساس پديده الكتروشيميايي "قطبش غلظت يون" در زمينه¬ي نمك¬زدايي و تصفيه آب با هدف شيرين¬سازي شورآبه¬ها و آب دريا بنا شده است. در گذشته غشاهاي انتخاب¬پذير با معرفي روش اسمز معكوس و الكترودياليز تحولي جدي در نمك¬زدايي و توليد صنعتي آب شيرين به وجود آوردند و جايگزين روش¬هاي حرارتي شدند. هرچند اين غشاها انتخاب پذيرند يعني براساس ساختار خود يون هاي خاصي را عبور داده و مانع عبور ساير يون¬ها مي شوتد اما گرفتگي و اشباع شدن (در مدت زمان كوتاه)، مصرف انرژي زياد و زيرساخت وسيع و پرهزينه از معايب بزرگ آنهاست. اساس اختراع حاضر پديده الكتروشيميايي "قطبش غلظت يون" است كه در آن اعمال جريان الكتريكي به جرياني از آب شور در امتداد يك مش پوشش داده شده با يك پليمر الكتروفعال انتخاب پذير باعث شكل¬گيري يك ناحيه تخليه يون در مجاور مش مي¬شود كه به صورت مانعي مجازي در برابر يون¬ها و ماكرومولكول¬ها عمل كرده و جريان آب را به دو بخش حاوي نمك (خروجي از دوطرف مش پوشش داده شده با يك پليمر الكتروفعال) و بدون يون (خروج از مش پوشش داده شده با يك پليمر الكتروفعال) تفكيك مي كند. شكل (هندسه) سامانه و نرخ جريان آب ورودي در تشكيل ناحيه تخليه يون پارامترهاي مهم در اين فرآيند هستند. بدنه ابزار از پليمرهاي مختلفي قابل ساخت است و الكترودهايي از جنس طلا و مس براي ايجاد ميدان الكتريكي استفاده شد.
تهیه نانو ذرات ـ تری کلسیم فسفات TCPـ با ساختار صفحهای با کاربرد ترمیم استخوان
موارد یافت شده: 23