اخت نانو كامپوزيت هيدروژل هاي خوراكي بر پايه نانوالياف سلولز در درمان هد فمند بيماري ها"Preparation Oral form of Nanocomposite Hydrogel based on nanocellulose fiber in Targeted treatment of diseases"

عنوان اختراع: ژل، ميكروكامپوزيت ژل گرافيتي و نانوكامپوزيت ژل مغناطيسي جاذب لكه هاي نفتي از سطح آب خلاصه اختراع: زمينه فني اختراع: بخش ب: انجام عمليات مختلف، حمل و نقل و ترابري زيربخش: فناوري ساختارهاي ذره بيني، نانوفناوري هدف از اين اختراع ساخت ژل جاذب، ميكروكامپوزيت ژل گرافيتي جاذب و نانوكامپوزيت ژل مغناطيسي جاذب لكه هاي نفتي از سطح آب و بررسي خواص جذبي و مغناطيسي آن، جهت حذف و پاكسازي سريع آلودگي هاي نفتي و جمع آوري و بازيابي ژل و نفت، پس از وقوع هرگونه حادثه نفتي است. نشت نفت به آبهاي آزاد دنيا و ايجاد لكه هاي نفتي به علت مسائل و مشكلات زيست محيطي و اقتصادي به يك نگراني جهاني تبديل شده است. انتشار و پخش اين آلودگي ها پيامدهايي چون تخريب اكوسيستم دريايي، تاثيرات نامطوب روي گياهان و جانوران، سواحل، جزاير مرجاني، ماهيگيري، صنعت توريسم وكاهش قدرت پرواز پرندگان به دنبال دارد. همچنين با از ميان برداشتن زيستگاه گونه هاي مفيد، اثر منفي خود را به اقتصاد بخش هايي چون كشاورزي و شيلات تحميل مي كند. ايران به عنوان يك كشور وسيع نفت خيز و استراتژيك با بيشترين خط ساحلي در خاورميانه بايد بتواند نقش عمده اي در حفظ اكوسيستم منطقه و پاسداري از محيط زيست خود را داشته باشد. با توجه به آثار زيست محيطي و پيامدهاي اقتصادي و اجتماعي ناگواري كه انتشار و پخش آلاينده هاي نفتي در محيط را به دنبال دارد. مهمترين راهكار پس از اعمال و به كارگيري روشهاي پيشگيرانه، كسب دانش لازم و كافي جهت جمع آوري، حذف و پاكسازي سريع آلودگي ها پس از وقوع هرگونه حادثه است. در اين راستا استفاده از تكنولوژي نويني چون فناوري نانو كه به توليد جاذبهايي با قدرت و ظرفيت جذب بالا منجر شده است را به عنوان روش جديد پيشنهاد مي گردد. بنابراين بر اساس مطالعات صورت گرفته اهداف كلي اختراع درنظر گرفته شد و نتايج آن در موارد زير آورده شده است: 1- توانستيم با استفاده از ويژگيهاي ارگانوژل متخلخل بوتيل رابر و سعي و خطا در سنتز با تركيب درصدهاي مختلف جاذبي را سنتز كنيم كه ضمن داشتن خواص آب گريزي، شناوري، حفظ در طول زمان ، زيست تخريب پذيري، قابليت بازيافت نفت، از ظرفيت جذب بالاتر و قابليت استفاده چندباره جاذب در مقايسه با ساير جاذبهاي موجود برخوردار باشد. 2- توانستيم به كمك نانوذرات Fe3O4 و بارگذاري آن در اين ژل جاذب ضمن حفظ خواص جذبي، خاصيت مغناطيسي ايجاد كنيم كه ديگر جهت جمع آوري جاذب ها به نيروي انساني نيازي نباشد و از طريق كنترل از يك قايق كوچك يا هليكوپتر بتوان با استفاده از ميدان مغناطيسي اين آلاينده ها را از سطح دريا جمع آوري كرد. 3- ظرفيت و سرعت جذب بالا، جداسازي آسان پس از جذب از محيط‌هاي آلوده، هزينه‌ي ساخت پايين و سنتز ساده، قابليت استفاده‌ي مجدد و سازگاري با محيط زيست از مزاياي ديگرجاذب سنتز شده است.

هيدروژلهاي پليمري فوق جاذب، در زمينه هاي گوناگون همچون كشاورزي، پزشكي، سيستمهاي رهايش كنترل شده، فرايندهاي جداسازي ، بيوتكنولوژي و غيره مورد بررسي قرار گرفته اند. آنها مي توانند با جذب مقادير زيادي آب و يا محلول الكتروليتي آبي متورم شوند. اين خاصيت منجر به كاربردهاي عملي بسيار زياد اين مواد، بويژه در كشاورزي، براي افزايش ظرفيت نگهداري آب مورد نياز گياه، كاهش چگالي خاك و كمك به جوانه زني گياه، گرديده است. عوامل مختلف مانند غلظت مونومرها، نسبت مولي اتصال دهنده عرضي به كل مونومرها، نسبت مولي آغازگر و شتاب دهنده، دما و ... بر روي ميزان جذب يا تورم هيدروژلها اثر شديدي دارد. بنابراين اندازه گيري شدت تورم و تورم تعادلي فوق جاذبها به تعيين هيدروژل بهينه در مصارف مختلف كمك مي كند. در مصارف كشاورزي ، ژل علاوه بر آنكه بايد در معرض محلولهاي الكتروليتي آبي كه در خاك موجود مي باشند قرار گيرد، همچنين به علت آنكه در عمق خاك قرار مي گيرد، بايد تورم خود را در برابر فشار اعمالي از طرف خاك انجام دهد. از آنجا كه نمي توان در شرايط واقعي اندازه گيري آزمايشي را انجام داده و ژل بهينه را انتخاب نمود، نياز به دستگاهي براي شبيه سازي شرايط خاك اعم از فشار اعمال شده از طرف خاك و الكتروليتهاي محلول در آن احساس مي شد. در اين راستا، هدف از اين اختراع ساخت دستگاه شبيه ساز شرايط خاك براي تعيين ژل بهينه به منظور بهبود شرايط خاك در كشاورزي مي باشد. اين دستاه از اجزاء شيشه اي و فلزي ضد زنگ ساخته شده است كه به تفصيل در شرح و توصيف اختراع آورده شده است.

پليمرهاي فوق جاذب تنش هاي جنبشي را مي توان در محل هاي پر تنش شناورهاي سبك و يا نيمه سنگين كار گذاشت، اين نوع پليمرها با قابليت جذب تنش هاي جنبشي اين توانايي را دارند كه در صورت وارد شدن نيرو بتوانند اين نيرو را درون خود مستهلك كرده و مانع از وارد شدن ضربه و يا آسيب به محل مورد نظر شوند. اين نوع پليمرها با قابليت الاستيك بودن خود مي توانند اثر ضربه را درون خود مستهلك كرده و مانع از وارد شدن ضربه به خود شناور و يا ديواره اسكله شوند. همچنين اين پليمرها توانايي ساخته شدن در ابعاد مختلف را دارند كه اين امر باعث مي شود به توان به راحتي براي هر نوع شناوري پليمر مخصوص به خود آن را طراحي و استفاده كرد.

شيرابه مايعي است كه از داخل زباله عبور كرده و به بيرون زايدات جامد نشت مي كند و شامل مواد قابل حل معلق يا ذرات مخلوطي از اجزاي همان زباله مي باشد، در حال حاضر با افزايش جمعيت شهرها و نيز افزايش نسبت زباله تر به خشك، شيرابه به يكي از مشكلات اصلي تهديد كننده جوامع شهري تبديل شده است كه با روند كنوني منابع عظيم آبهاي زيرزميني را در خطر آلودگي قرار مي دهد، راحترين راه براي جمع آوري اين شيرابها در مرحله اول مي باشد يعني با روشي بتوان مانع از نفوذ اين شيرابه ها به درون آبهاي سحطي و در نهايت آبهاي زيرزميني شد، در اين راستا كيسه زباله اختراع شده با ساختار پليمري حاوي ابر جاذب رطوبت قابليت كنترل شيرابه ها از درب منازل را فراهم مي كند و مانع از جاري شدن شيرابه ها در معابر شده و بدين طريق هم از وارد شدن شيرابه به آبهاي سطحي جلوگيري شده و هم اينكه از بوي بد ناشي از شيرابه زباله ها جلوگيري مي شود

پيوسته نبودن روشهاي مرسوم شكل دهي فلز و جدا بودن سه مرحله ذوب، اختلاط و شكل دهي نهايي (اكستروژن، تزريق يا قالبگيري و تثبيت آن در داخل قالب)، كم بودن نرخ توليد به علت ناپيوسته بودن فرآيند، اتلاف انرژي در هنگام انتقال مذاب به منظور ريخته گري (تهيه شمش) و يا تزريق به داخل قالب، آلودگي مذاب و اكسيد شدن در اثر تماس با محيط، متغير بودن درصد آلياژهاي تهيه شده از يك پيمانه به پيمانه ديگر به علت مشكلات اختلاط، كم بودن استحكام قطعات به دليل نواقص به وجود آمده در آنها (حفره، ترك، آبرفتگي غير يكنواخت و ...) ، مشكلات موجود در فناوريهاي پيشرفته همانند متالوژي پودر، افزايش قيمت محصول بدست آمده به دليل انجام عمليات حرارتي زياد بر روي آنها به منظور بهبود خواص مكانيكي قطعه، همگن نبودن ريز ساختار فلز در قطعات شكل داده شده كه منجر به شكست مرزدانه اي و ايجاد ترك در قطعه مي گردد، همگي دلايلي هستند كه ايده و انگيزه ساخت دستگاهي با فرايند شكل دهي پيوسته كه مراحل سه گانه ذوب، اختلاط و شكل دهي نهايي در آن ميسر باشد را بوجود آورده است.