در اين اختراع نانوكپسول‌هاي پليمري آبدوست با پوسته شبكه‌اي كه قادر به حفظ شكل كروي خود هستند با استفاده از 2 روش پليمريزاسيون متفاوت ساخته شدند. اين نانوكپسول‌ها حامل‌هاي هوشمند حساس‌دوتايي با پوسته پلي‌آكريليك‌اسيد حساس به pH و پوسته پلي(2- هيدروكسي‌اتيل‌متيلاكريلات) حساس به دما با دماي انتقال فاز نزديك به دماي بدن هستند. براي اين كار، ابتدا نانوذرات سيليكا در طي 2 مرحله با 2 عامل اصلاح‌كننده سطحي متفاوت اصلاح شدند و شروع‌كننده پليمريزاسيون راديكالي انتقال اتم (ATRP) روي سطح نانوذرات پيوند خورد. سپس، با استفاده از تكنيك ATRP پليمريزاسيون مونومر متيل‌اكريلات روي سطح نانوذرات انجام گرفت و با استفاده از ماكروشروع‌كننده‌هاي حاصل، پلي(2- هيدروكسي‌اتيل‌متاكريلات) به عنوان پوسته دوم سنتز شد. هيدروليز پوسته پلي‌متيل‌اكريلات به منظور ايجاد پلي‌اكريليك‌اسيد و سپس شبكه‌اي‌شدن اين پوسته به منظور حفظ ساختار انجام و بعد از حذف هسته سيليكا ساختار مورد نظر حاصل شد. در روش دوم، براي استفاده از تكنيك پليمريزاسيون RAFT جهت ايجاد نانوذرات با پوسته‌هاي پليمري، از واكنش عامل RAFT بيس‌تيوبنزويل‌دي‌سولفايد با نانوذرات اصلاح‌شده استفاده و شروع‌كننده ATRP به عامل انتقال پليمريزاسيون RAFT تبديل شد. سپس، به ترتيب پليمريزاسيون‌هاي آكريليك‌اسيد و 2- هيدروكسي‌اتيل‌متاكريلات بر روي سطح نانوذرات انجام شدند. به منظور ايجاد ساختاري پايدار، پوسته اول يعني پلي‌آكريليك‌اسيد شبكه‌اي و سپس، به منظور ايجاد نانوكپسول‌هاي پليمري، هسته سيليكايي نانوذرات توسط HF خارج‌ سازي شد. به دليل استفاده از تكنيك هاي پليمريزاسيون راديكالي كنترل شده زنده (RAFT,ATRP) توزيع وزن مولكولي هر كدام از بلاك هاي پليمري بسيار باريك در محدوده (1/23-1/15) توسط تعيين شدند. همچنين وزن هاي مولكولي مطابق با طراحي از قبل انجام شده به منظور كاربردهاي خاص توسط كروماتوگرافي ژل تراوايي GPC تعيين شدند. اين توزيع وزن مولكولي باريك باعث ايجاد سطح بسيار هموار نانوذرات پس از پليمريزاسيون شد كه شكل كروي بسيار خوبي پس از پايان پليمريزاسيون ايجاد كرد. •طيف‌هاي FTIR به خوبي نشان دادند كه واكنش‌هاي اصلاح سطح و نيز پليمريزاسيون‌ها با موفقيت انجام گرفتند. •آناليز تصاوير SEM نشان از افزايش قطر نانوذرات پس از واكنش‌هاي پليمريزاسيون دارد. كه موفق بودن ايجاد پوسته‌هاي پليمري بر روي هسته سيليكايي رانشان مي‌دهد. •نمودارهاي آزمون TGA درصد پيوندزني بالاي عوامل اصلاح و نيز پليمرها را بر روي سطح نانوذرات را به خوبي نشان مي‌دهند. •تصاوير TEM به وضوح نشان‌دهنده‌ي ايجاد ساختار هسته- پوسته پس از پليمريزاسيون و نيز ساختار كپسولي پس از فرآيند خارج‌سازي هسته سيليكايي هستند. •طيف‌هاي 1H-NMR به خوبي نوع، تعداد وجابه‌جايي شيميايي هيدروژن‌هاي موجود در ساختارهاي پليمرها را مشخص نمود كه نشان‌دهنده‌ي سنتز موفقيت آميز پليمرها و كوپليمرها است. مهمترين كاربرد اين نانوكپسول ها استفاده از آنها به عنوان نانوحامل هاي هوشمند دارو در بدن است كه با محرك هاي دما و pH رهايش دارو از آنها انجام مي گيرد.

در اين اختراع روش مناسبي براي بهبود خواص رئولوژي گل حفاري و كاهش سرعت خوردگي ناشي از گل حفاري بنتونيتي و سازند توصيف شده است. استفاده از عوامل سطح فعال آنيوني نشان داده است كه مي¬تواند هم بر خواص رئولوژيكي و هم خواص خوردگي موثر باشد. اين مواد سطح فعال آنيوني شامل سطح فعالهاي مونومري نظيرSDS، DDAC، NATDSو يا مخلوط آنها مي¬باشد. غلظت مورد استفاده از مواد سطح فعال در گل حفاري 10-1000 قسمت در ميليون است.

ميكروذرات PDMS به دليل مجموعه‌اي از خواص منحصر بفرد PDMS از جمله دماي انتقال شيشه‌اي پايين (K˚ 146)، شفافيت نوري، پايداري حرارتي، مقاومت شيميايي بالا، زيست سازگاري، نفوذپذيري گازي بالا، آبگريزي شديد و قابليت تغيير فرم الاستيكي بالا، پتانسيل كاربردهاي متعددي را داراست . اما به دليل خواص سطحي PDMS براي تهيه امولسيون يكنواخت و كنترل شده آن به خصوص براي پيش مواد با ويسكوزيته بالا، هنوز روشي مناسب ارائه نشده است. در اين اختراع با طراحي دستگاه ميكروسيالي كاپيلاري ساده و كم‌هزينه ميكروذرات يكنواخت PDMS تهيه گرديد. در مرحله بعد به دليل شفافيت نوري و نيز آبگريزي PDMS، از آن براي كپسوله‌سازي نقاط كوانتومي پروسكايتي هيبريدي آلي-غيرآلي با ساختار شيميايي CH3NH3PbX3(x=I,Br,Cl) حساس به نور UV استفاده گرديد. نقاط كوانتومي پروسكايتي ذكر شده كه در معرض نور UV از خود رنگ سبز نشر مي‌دهد به شدت در برابر عوامل محيطي به خصوص رطوبت و آب تخريب‌پذير است. بعد از تهيه نقاط كوانتومي و تهيه اختلاط آن با PDMS، ميكروذرات PDMS حاوي نقاط كوانتومي پروسكايتي با استفاده از دستگاه ميكروسيالي تهيه شد. ميكروذرات حاصل مقاوم در برابر عوامل محيطي، حساس به UV بوده و مي‌توان با توزيع آن در يك حلال مناب از آن به عنوان نشتي‌ياب تجهيزات حامل سيالات استفاده كرد.