هدف از اين مطالعه بهبود خاصيت پيزوالكتريسيته و افزايش قابليت نانوژنراتورها به كمك كامپوزيت‏هاي نانوليفي مي‏ باشد. با اضافه كردن نانوذرات اكسيد روي بهبود قابل توجهي در خواص مشاهده‎شد. اين بهبود منجربه افزايش امكان استفاده از برداشت‏كننده ‏هاي انرژي در منسوجات هوشمند مي‏ شود. بررسي پاسخ پيزوالكتريكي لايه‎‌هاي كامپوزيتي نانوليفي الكتروريسي‌شده PVDF-ZnO ، با درصدهاي وزني 3، 6 و 9 درصد، نشان داد كه با افزايش درصد ZnO لايه كامپوزيت نانوليفي، ولتاژ خروجي افزايش مي‌يابد.

در اين اختراع، به طراحي دستگاهي كه بتوان به وسيله آن به سادگي، سريع و خيلي ارزان به صورت بصري خاصيت پيزوالكتريك مواد پيزوالكتريك را مشاهده كرد، و همچنين بتوان ماده پيزوالكتريك را از غير پيزوالكتريك براحتي تشخيص داد. . يكي از مزيت استفاده از اين دستگاه جهت ارزيابي خواص پيزوالكتريك لايه¬هاي نانواليافي، عدم نياز به تجهيزات آزمايشگاهي پيچيده و زمان¬بر مي¬باشد. همچنين مزيت ديگر اين دستگاه، عدم حساسيت آن به ضخامت لايه مي¬باشد، كه اين مزيت باعث شده تا لايه¬هاي نازك نانواليافي را نيز بتوان به راحتي مورد ارزيابي قرار داد. از اين اختراع مي¬توان در تمامي موارد مصرف لايه¬هاي پليمري داراي خواص پيزوالكتريك جهت تشخيص سريع و مقايسه با ساير نمونه¬ها استفاده نمود. از جمله موارد كاربرد اين دستگاه مي¬تواند در مواردي كه از لايه¬هاي نانوالياف داراي خواص پيزوالكتريك به عنوان برداشت كننده¬هاي انرژي استفاده مي¬شود، باشد. براي اين دسته از كاربردها مي¬توان با اضافه و يا كم كردن ديودهاي نوري استفاده شده در اين دستگاه ميزان توانايي تبديل انرژي مكانيكي به انرژي الكتريكي لايه¬ها را مورد ارزيابي و مقايسه قرار داد.

1. خلاصه هدف از اين پروژه طراحي وساخت مكانيزمي با قابليت توليد بافت لنو است كه در حين ساد‏گي، براي انواع نخ‏ها امكان توليد را فراهم نمايد. اين مكانيزم از دو ورد با شيار و ميل‏ميلك خاص تشكيل مي‏شود، كه مي‏تواند به راحتي بر روي انواع ماشين‏هاي بافندگي تاري پودي نصب شده و از آن جهت توليد بافت لنو با انواع نخ‏ها استفاده كرد. امروزه ساختار محكم و با ثبات پارچه لنو سبب شده تا در بسياري از مصارف از جلمه به عنوان تقويت كننده در كامپوزيت‏ها مورد استفاده قرار گيرد. روش هاي سنتي براي توليد اين نوع پارچه بسيار پيچيده است و در نوع نخ مصرفي محدوديت دارند و ماشين آلات جديد كه اين نوع پارچه را توليد مي‏كنند بسيار گران و پيچيده مي‏. به همين دليل تاكنون اين ماشين‏ تا به امروز وارد بازار ايران نشده است. مكانيزم حاضر بسيار ساده بوده و با كمترين هزينه مي‏توان براحتي بر روي انواع ماشين‏هاي بافندگي تاري پودي موجود نصب گردد و پارچه لنو را با انواع نخ‏ها توليد كند. 2.\tزمينه فني اختراع مربوط: اين اختراع در زمينه نساجي و مرتبط با بافندگي پارچه‏هاي تاري-پودي مي‏باشد. 3.\tمشكل فني و بيان اهداف اختراع: \tامروزه استفاده از منسوجات صنعتي به‏طور چشمگيري روبه افزايش است. نيازهاي جديد سبب توليد محصولات جديد و متنوع مي‏شود. استفاده متنوع و بالا از ژئوگريدها و كامپوزيت‏ها در بخش‏هاي مختلف صنعت منجربه افزايش تقاضا جهت توليد پارچه‏هاي خاص و با قابليت بالا مي‏شود و اين اهميت ويژه‏اي به اين پارچه‏ها مي‏دهد. پارچه لنو به‏عنوان زيرمجموعه‏اي از پارچه‏هاي تاري پودي به دليل ثبات ابعادي بالا و در عين حال تراكم پايين، در ژئوگريدها و برخي از كامپوزيت‏ها مورد توجه قرار مي‏گيرد. امروزه پارچه لنو به دو روش سنتي كه براي بافت پارچه از ميل‏ميلك‏هاي خاصي استفاده مي‏شود و روش مدرن كه در آن از ماشين‏هاي بافندگي مدرن استفاده مي‏شود توليد مي‏گردد. توليد پارچه لنو با روش سنتي پيچيدگي‏هاي فراواني دارد و هنگام توليد تنش‏هاي مختلفي به نخ وارد مي‏شود. پيچيدگي و دشواري‏هاي فرآيند توليد، اصطحلاك بالا و محدوديت در نخ مصرفي از مشكلات عمده اين روش است. استفاده از پارچه شيشه‏اي يكي از پر مصرف‏ترين تقويت كننده‏ها در كامپوزيت‏ها محسوب مي‏شود. نخ شيشه را (بدليل شكنندگي) نمي‏توان در اين روش، به پارچه لنو تبديل كرد. ماشين هاي مدرني كه براي توليد پارچه لنو استفاده مي‏شود پيچيدگي‏هاي روش سنتي را ندارد و قابليت توليد پارچه با سرعت بالا را دارند، اما در عوض اين ماشين ها بسيار گران بوده و فقط براي بافت پارچه لنو استفاده مي‏شود و كاربرد ديگري ندارند، همچنين دانش فني ساخت اين محصول در دست تعداد محدودي از كشورهاي توليد كننده مي‏باشد. در اين اختراع سعي گرديده است تا مكانيزمي طراحي شود كه در حين سادگي بتوان آن را بر روي انواع ماشين هاي بافندگي موجود نصب كرد. استفاده از اين مكانيزم هزينه بسيار كمتري در مقايسه با روش‏هاي ديگر به همراه دارد. همچنين در كمترين زمان ممكن بر روي ماشين بافندگي نصب مي‏شود. 4.\tشرح وضعيت دانش پيشين و سابقه اختراع بافت لنو يا بافت گاز ازجمله پارچه¬هايي است كه برروي ماشين¬هاي بافندگي تاري-پودي بافته مي‌شود. اين طرح بافت از به هم تابيدن دو نخ تار در فواصل پودي به وجود مي¬آيد[1]. در بافت لنو نقاط درگيري بين نخ¬هاي تار و پود باعث مقاومت پارچه در برابر لغزش و جابجايي نخ¬هاي تار و پود مي¬گردد و ثبات ابعادي آن را افزايش مي‏دهد[1]. ساختار سبك و درعين حال ثبات ابعادي بالا اين نوع بافت اجازه مي‏دهد تا ميزان تراكم را به مقدار دلخواه و با توجه به مصرف نهايي كاهش داد كه اين موضوع (كاهش تراكم) در منسوجات تابستاني و فانتزي و مهم¬تر از آن¬ها در منسوجات صنعتي مورد نياز است. اين بافت قوي، متعادل و نرم كه توانايي عبور دادن نور و هوا از خود را دارد، به دليل ساختار خاص و ويژگي¬هاي ذكر شده، در گذشته مصارف متفاوتي از جمله پرده هاي توري (به منظور جلوگيري از تغيير مكان تار و پود)، پيراهن تابستاني، لايه زيري كفپوش¬ها، منسوجات فانتزي، منسوجات پزشكي (گاز پانسمان) و ... داشته است؛ اما امروزه علاوه بر موارد فوق، به عنوان تقويت كننده در كامپوزيت¬ها و ژئوگريدها به صورت روزافزون استفاده مي¬شود. همچنين يكي از مصارف ويژه طرح گاز، استفاده از آن براي بافت كناره پارچه‎هايي است كه بر روي ماشين بافندگي بي¬ماكو و با كناره \\"ريشه اي\\" بافته مي‏شوند ]1،2[. بافت لنو به دو دسته تقسيم مي‏شود، نوع اول full leno كه در ان هر دو نخ تار كه كنار هم قرار گرفته‏اند به دور هم تابيده مي‏شوند . در نوع دوم كه به آن half leno گفته مي‏شود فقط يكي از نخ‏ها به دور نخ زوج خود تابيده مي‏شود. اولين مكانيزم استفاده شده براي توليد بافت لنو به صورت صنعتي،مكانيزم بافت لنو با استفاده از ميل‏ميلك‏هاي استاندارد بود. در بافت لنو با استفاده از ميل‏ميلك استاندارد به دليل به-كارگيري وردهاي مخصوص همراه با ميل‏ميلك‎هاي خاص، تنظيم وردها، نخ‏كشي و برطرف كردن نخ‏پارگي بسيار وقت‏گير است. در اين سيستم، نخ‏هاي تار و همينطور ميل‏ميلك‏ها تحت كشش زيادي هستند كه نمي‏توان از حداكثر كارايي ماشين‏هاي بافندگي مدرن بهره برد و بالطبع قيمت پارچه‏هاي توليدي نيز افزايش مي‏يابد ]1[. بدليل مشكلات ذكر شده، در مكانيزم‏هاي جديد حذف وردهاي پيچيده و بهره‏گيري از حداكثر كارايي ماشين بافندگي مورد توجه قرار گرفت. براي مثال كمپاني سالتكس مكانيزم power leno و همچنين كمپاني دورنير مكانيزمي با نام easy leno معرفي كردند[3]. مكانيزم‏هاي جديد ارائه شده در انحصار چند شركت بوده و قيمت بالايي دارند به همين دليل مكانيزمي طراحي و ساخته شد كه بتوان به سهولت بر روي ماشين بافندگي نصب كرد و علاوه بر توليد بافت لنو در عرض¬هاي مختلف، بتوان قابليت اصلي دستگاه را نيز حفظ كرد[5و4]. مراجع [1]\tFrontczak I., Wnuk J., ‘Tkactwo’, ed. WSiP, Warszawa, 1993. [2]\tKossowski Z., Kopias K., ‘Drive for guide needle bars of a weaving loom (in Po-lish)’, Patent Application P-368432, 2004. [3]\tPowerLeno Catalogue, Sultex Company.. [4]\tف. اللهياري، م. صفري، \\" ---- \\"، پروژه كارشناسي، دانشكده مهندسي نساجي، دانشگاه صنعتي اميركبير، پاييز 91 [5]\tف. اللهياري، م. صفري، م. س. سراياني بافقي، ه. دبيريان، ع. ا. ا. جدي، \\"طراحي و ساخت مكانيزم بافت لنو قابل نصب بروي ماشين‏هاي بافندگي تاري و پودي\\"، نهمين كنفرانس ملي مهندسي نساجي ايران، ارديبهشت93. 5.\tمزاياي اختراع مزيت اصلي اين اختراع را مي¬توان به طور خلاصه در موارد زير خلاصه نمود: \tامكان نصب بر روي انواع ماشين هاي بافندگي تاري پودي \tانعطاف پذيري و امكان بافت انواع نخ ها \tهزينه پايين ان نسبت به روش هاي موجود \tنصب و راه اندازي ساده و سريع \tامكان بافت پارچه لنو و ديگر پارچه هاي تاري پودي

اختراع مذكور، ابزاري است متشكل از پنل‏هاي منسوج منعطف پيزو-تريبوالكتريك كه از چند لايه تشكيل شده ‏است. با نصب اين اختراع در جاده، تنش‏هاي ايجاد شده توسط وسايل نقليه به انرژي الكتريكي قابل استفاده تبديل مي‏شود. انرژي توليدي مي‏تواند پس از گذر از مدار يكسو ساز و آمپلي فاير جهت استفاده در پنل‏هاي ترافيك و جاده‏اي مورد استفاده قرار گيرد (و يا حتي روشنايي موضعي) و همچنين امكان وجود باتري در مدار و شارژكنترلر نيز وجود دارد. برجستگيهاي تكنيكي اختراع شامل: - طراحي و توليد ماژول مجتمع پنلهاي پيزو- تريبوالكتريك - استفاده ازميكرو- نانو الياف منعطف جهت برداشت كننده انرژي الكتريك در سطح جاده . - ساخت مدار واسطه الكترونيكي جهت قابل استفاده نمودن انرژي استحصال شده در تابلوها و ... از كاربردهاي اين سسيتم مي توان به استفاده از آن در نقاطي از جاده ها كه نياز به اطلاع رساني به رانندگان مي‏باشد نظير تابلوهاي اطلاع رساني، تابلوهاي راهنمايي مسير، علائم ترافيك ايمني، چراغهاي راهنمايي و روشنايي محيطي سطح جاده اشاره كرد.

انرژي مكانيكي حاصل از برخورد آب دريا با سطح موج شكن‏ها، پتانسل عظيمي است كه مي‏تواند جهت برداشت انرژي و تبديل به انرژي الكتريكي مورد استفاده قرار گيرد؛ از اينرو در اين اختراع به طراحي پنل‏هاي منعطف اليافي پيزو-تريبوالكتريك پرداخته‏شده‏است كه به صورت توري در يكديگر تنيده شده‏اند و در عين حالي كه آب به راحتي به نحوي كه كمترين صدمه را به پنل وارد نمايد از ميان آن عبور مي‏كند، نيروي امواج نيز به آن منتقل مي‏گردد. واحدهاي طراحي شده به دليل خاصيت پيزو-تريبو، اين نيرو را به انرژي الكتريكي تبديل مي‏كنند و اين انرژي به كمك مدارهاي طراحي شده تقويت و ذخيره مي‏گردد. پنل اختراع شده مي‏تواند در زير آب به راحتي بر روي دامنه موج‌شكن‌ها نصب شده و امكان استحصال انرژي الكتريكي را از اين منبع فراهم ‌نمايد. لازم به ذكر است كه پنل‏هاي طراحي شده مستقل از طرح و نوع موج شكن ها بوده و بر هر نوعي از آنها قابل نصب مي باشد.

يك شناساگر بايد خصوصياتي از جمله قابليت تشخيص ، قابليت پاسخ سريع ، كارا بودن سنسور در شرايط مختلف ، قابليت حمل و نقل آسان ، قابليت استفاده براي افراد غير آموزش ديده، را دارا باشد. در اين طرح سعي شده است با توجه به در نظر گرفتن خصوصيات بالا و ضرورت استفاده از تشخيص دهنده‏ هاي گازهاي سمي ، ساختار جديدي پيشنهاد شود كه به كمك تركيب مهندسي نساجي و فناوري نانو، خصوصيات مطلوب را ارايه دهد. با تكيه بر قابليت اضافه كردن مواد و رنگزاهايpH-sensitive در محلول، فرآيند الكتروريسي و حصول يك لايه وب اليافي، در نهايت حسگر نانوليفي منعطف حساس به pH با كارايي تشخيص گازهاي سمي در رطوبت‏هاي نسبي مناسب توليد شده است. علاوه بر خواص شناساگري، انعطاف بالاي لايه هاي توليد شده اين امكان را فراهم مي‎سازد تا بتوان از آنها در البسه‏ هاي خاص بهره جست. درنتيجه نحوه استفاده از اين شناساگر بسيار آسانتر از ساير شناساگرها خواهد بود. آزمايش‏هاي لكه‏گذاري، ثبات سايشي رنگ و ثبات نوري رنگ تشخيص گاز انجام شده بر محصول مويد توانايي مناسب آن مي‏باشد و لايه ي وب در مجاورت با گاز تغيير رنگ داده و نتيجه ي قابل قبولي از تغيير رنگ بدست آمده است. درصدهاي مختلف رنگزاي pH-sensitive مورد استفاده قرار گرفت و زمان واكنش و تغيير رنگ دهي وب كاهش يافته است.