عنوان اين اختراع توليد نانوكپسول هاي ايكوسان/پلي متيل متاكريلات با خاصيت ذخيره سازي انرژي حرارتي و تنظيم دمايي بوده كه ماده‌ي انتخاب شده براي هسته‌، ايكوسان و براي پوسته، پلي متيل متاكريلات (PMMA) و روش پليمريزاسيون ميني امولوسيوني براي توليد آن به كارگرفته شده است. اين نانوكپسول‌ها به مواد تغييرفازدهنده معروف هستند كه براي اطلاع از جزئيات دقيق مواد و تركيب درصد آنها مي‌توان به نقشه اختراع مراجعه كرد. اين اختراع با داشتن خواص حرارتي، مورفولوژي و شيميايي بهتر به نسبت نمونه هاي مشابه از مزيت رقابتي بالايي برخوردار است. همچنين مواد استفاده شده در ساخت اين اختراع كمتر، در دسترس و ارزان‌تر از نمونه هاي ساخته شده بوده كه اين خود باعث كاهش هزينه ها و اتلاف زمان شده و باعث كاهش هزينه محصول نهايي خواهد شد. روش به كارگرفته شده براي ساخت اين محصول با مواد نام برده، نه تنها در ايران كه درجهان سابقه نداشته است. با توجه به خواص حرارتي و مورفولوژي مناسب اختراع، اندازه ميانگين مطلوب نانوكپسول‌ها (135نانومتر)، مي‌توان از آن در صنايع نساجي، بهينه سازي انرژي در ساختمان، صفحات خورشيدي، پزشكي، داروسازي، صنايع غذايي و غيره استفاده كرد.

در اين اختراع كالاي پنبه اي با استفاده از كربوكسيليك اسيدها به عنوان عامل شبكه اي كننده و نانوساختارهاي دندريمري پلي‌آميدوآمين (PAMAM) (نسل دوم G2 و چهارم G4) به منظور بهبود خواص حرارتي و تكميل ضدآتش اصلاح شده است. اثر كربوكسيليك اسيدها و دندريمر پلي¬آميدوآمين بر روي رفتار حرارتي و خواص بازدارنده شعله پارچه پنبه اي از طريق تجزيه و تحليل آزمون عمودي سوختن، شاخص محدود كننده اكسيژن (LOI) و گرما وزن سنجي(TGA) بررسي شد. برهمكنش بين دندريمر و اسيد سيتريك با كالاي پنبه‌اي با استفاده از طيف سنجي مادون قرمز (FTIR) مورد مطالعه قرار گرفت. همچنين خواص فيزيكي كالاهاي اصلاح شده و شاهد نظير شاخص سفيدي و زردي، استحكام، ميزان زاويه بازگشت¬پذيري از چروك، قابليت نفوذپذيري هوا و زيردست پارچه مورد ارزيابي قرار گرفتند. نتايج حاصل از آزمون¬هاي طيف¬سنجي مادون قرمز و ميكروسكوپ الكتروني پويشي اصلاح سطح بر روي كالاي پنبه¬اي را تاييد نمود. همچنين نتايج حاصل از آزمون¬هاي حراراتي بهبود خواص حرارتي و بازدارندگي شعله¬ي پارچه پنبه¬اي را به وضوح نشان داد. بررسي ها نشان داد كه واكنش فسفره شدن در حين سوختن گازهاي قابل اشتعال را محدود مي¬سازد يا به عبارت ديگر با ايجاد خاكستر غيرقابل احتراق يا توليد گازهاي غيرقابل احتراق آتش خفه مي‌شود. نتايج خواص فيزيكي، كاهش سفيدي و استحكام و همچنين افزايش طول خمش و زاويه بازگشت پذيري از چروك كالاهاي اصلاح شده را در مقايسه با نمونه شاهد نشان داد. همچنين نتايج ثبات¬هاي عمومي (شستشويي و سايشي) پايداري عالي اسيد سيتريك و دندريمر را بر روي كالاي پنبه اي تاييد كرد. بطور كلي مي توان گفت اصلاح كالاي پنبه¬اي با اسيد سيتريك و دندريمر روشي موثر در جهت ضدآتش كردن منسوجات است.

پوشش‌هاي پليمري پيگمنته كاربرد فراواني جهت محافظت و تزيين بسياري از كالاها و تجهيزات مانند وسايل منزل و ساختمان، بدنه خودروها، هواپيما و ناوگان هوايي، كشتي و ناوگان دريايي، تجهيزات صنعتي و غيره دارند. نانوپيگمنت‌ها نوع جديدي از پيگمنت‌ها مي‌باشند كه حداقل در يك بعد داراي اندازه نانو هستند. تغيير در اندازه پيگمنت‌ها مي تواند خواص پيگمنت از جمله مورفولوژي، ثبات نوري، خواص حرارتي، برهمكنش با نور و خصوصيات رنگي را تحت تاثير قرار دهد. همچنين نانوپيگمنت‌ها وقتي درون ماتريس پليمري قرار گيرند با توجه به نوع نانوپيگمنت مي توانند باعث بهبود خواص محصول نهايي شوند. اين اختراع بر روي توليد نوع جديدي از نانوپيگمنت استتاري‌ بر پايه نانورس (DCNP) و استفاده از اين نانوپيگمنت در پوشش‌ پليمري به منظور رسيدن به فام استتاري و بهبود خواص مكانيكي و مقاومت به خوردگي متمركز مي‌باشد. با توليد اين نانوپيگمنت‌هاي هيبريدي آلي/ معدني مي‌توان مزيت‌هاي پيگمنت‌هاي آلي و معدني را به صورت يكجا داشت و معايب هر كدام را حذف كرد. مورفولوژي، مشخصه هاي رنگي و ظاهري، خواص مكانيكي و مقاومت نسبت به خوردگي نمونه‌ها اندازه گيري شدند. نتايج XRD نشان داد كه فاصله صفحات بعد از واكنش تبادل كاتيوني رنگزا با نانورس كمتر مي‌شود اما با پراكنش آنها در ماتريس اپوكسي، فاصله صفحات نسبت به نانورس بيشتر و شدت پيك كمتر يا به عبارتي سازگاري نانورس با ماتريس پليمري بيشتر مي‌شود. نتايج كالريمتري نشان داد كه فام نانوپيگمنت سنتز شده با اختلاف رنگ 6 واحدي تا حد زيادي نزديك به فام استتاري شماره 34089 استاندارد فدرال آمريكا مي باشد. افزودن DCNP باعث افزايش مدول يانگ كامپوزيت مي شود و در غلظت %1 نيز استحكام كامپوزيت‌ افزايش مي يابد. مقاومت خوردگي كامپوزيت‌هاي حاوي DCNP نيز از كامپوزيت‌هاي حاوي نانورس بيشتر بود و غلظت بهينه براي اين بهبود در غلظت %3 بدست آمد.

هنگامي كه قطر الياف پليمري از مقياس ميكرومتر (براي مثال µmو100-10) به زير ميكرون يا نانومتر كاهش مي يابد. خواص جالبي از قبيل سطح مخصوص فوق العاده بزرگ، انعطاف پذيري و كارايي مكانيكي بسيار بالا (براي مثال سختي و استحكام كششي) در مقايسه با بسياري از مواد شناخته شده حاصل مي شود. اين خواص برجسته باعث شده است كه نانو الياف كانديداي مناسبي براي بسياري از كاربردهاي مهم در فناري هاي پيشرفته تلقي شوند. الكتروريسي يكي از روش هاي توليد نانو الياف است كه از روش هاهي ايجاد ناهمواري بر روي سطح و در نتيجه تغيير خاصيت ترشوندگي نانو الياف مي باشد. به طور كلي زاويه تماس به عنوان شاخص اصلي ترشوندگي معرفي شده و در عين حال نتيجه فرآيند تر شدن تلقي مي گردد. در اين طرح، از الكتروريسي به منظور توليد نانو الياف پلي اكريلونيتريل استفاده شده است. با توجه به شرايط تعيين شده توسط روش طراحي آزمايشات الكتروريسي با تغيير چهار عامل غلظت محلول پليمري، ولتاژ ، نرخ تغذيه و فاصله ريسندگي در 30 حالت مختلف صورت گرفته است. از طرفي پس از الكتروريسي قطر هر يك از نانو الياف با استفاده از ميكروسكوپ الكتروني روبشي و زاويه تماس بر روي هر لايه نانو الياف با روش استاتيكي و عكسبرداري از قطره بر روي سطح لايه اندازه گيري شده است. به طور كلي با تغيير هر يك از عوامل الكتروريسي قطر نانو الياف و نحوه آرايش نانو الياف بر روي سطح جمع كننده تغيير خواهد كرد. بنابراين در اين تحقيق طراحي آزمايشات با هدف تعيين رابطه بين پارامترهاي الكتروريسي و زاويه تماس و در نهايت تعيين بهترين حالت ترشوندگي براي لايه نانو الياف صورت گرفت. تأثير هر يك از چهار پارامتر بر زايه تماس لايه حاصل از نانو الياف اندازه گيري شد. نتايج حاصل از مدلسازي توسط طراحي آزمايش نشان مي دهد كه با افزايش قطر نانو الياف زاويه تماس بر روي سطح لايه حاصل از آن كاهش يافته است. به طوري كه در ميان پارامترهاي الكتروريسي غلظت بيشترين تأثير و ولتاژ و نرخ تغذيه به ترتيب در مراتب بعدي تأثيرگذاري بر روي زاويه تماس قرار دارند اما فاصله ريسندگي تأثير معني داري بر روي قطر و در نهايت زاويه تماس نداشته است.

درخت سان ها پليمرهايي با ساختار سه بعدي و شاخه هاي فراوان هستند و از تعداد بسيار زيادي گروه هاي انتهايي برخوردارند بدليل برخورداري از چنين ساختماني خواصي متفاوت از پليمرهاي خطي دارند. اين پليمرها با توجه به وزن مولكولي به دو دسته كلي دندريمرها و پليمرهاي پر شاخه HBP تقسيم بندي مي گردند. سنتز چند مرحله اي و دشوار دندريمرها در مقايسه با پليمرهاي پر شاخه موجب افزايش قيمت تمام شده محصول و محدوديت استفاده در كاربردهاي صنعتي و يا مقياس بالا گرديده است. در بسياري از كاربردها كه برخورداري از ساختار كامل دندريمرها ضرورتي ندارد استفاده از پليمرهاي پر شاخه تصادفي راهي مناسب براي رفع مشكل اقتصادي دندريمرها مي باشد. سنتز يك مرحله اي پليمرهاي پر شاخه پتانسيل هاي فراواني را جهت توليد سريع و اقتصادي اين پليمرها در مقياس انبوه فراهم ساخته است. پتانسيل هاي كاربردي پليمرهاي پر شاخه در نتيجه برخورداري از ساختار پر شاخه و متراكم اما تصادفي است كه خصوصياتي نظير حلاليت عالي ويكسوزيته كم خواص رئولوژيكي مناسب و مقدار زياد گروه هاي انتهايي را موجب گرديده است. پليمر پر شاخه داراي كاربردهاي فراواني در حوزه هاي مختلف از جمله استفاده به منظور حذف رنگزا و مواد آلاينده از پساب اصلاح و بهبود خصوصيات الياف توليد الياف اصلاح شده شناسايي و حذف گازها دارورساني و رهاسازي هدفمند آن پوشش دهي كامپوزيت ها افزودني هاي پليمر و پلاستيك و غيره دارد. در اين طرح پليمر پر شاخه با گروه هاي انتهايي آمين از طريق پليمريزاسيون تراكمي دو ماده اوليه متيل اكريلات و دي اتيلن تري آمين سنتز شده است. از روش هاي طيف سنجي به منظور تجزيه و تحليل پليمر پر شاخه سنتز شده استفاده گرديد. نتايج بدست آمده بيانگر حضور گروه هاي انتهايي آمين و شاخه اي شدن پليمر مي باشد.

توقف سريع خونريزي در جراحات بيماران هموفيلي مساله مهمي در حفظ حيات بيمار آسيب‌ديده مي‌باشد؛ به طوري‌كه از دست رفتن شديد خون ممكن است حتي منجر به مرگ افراد شود. در سال‌هاي اخير هرچند پانسمان‌هاي جديدي كه با تسريع در روند انعقادخون عمل مي‌كنند مورد توجه بسياري از محققان در حوزه‌هاي مختلف پزشكي، نظامي و ... قرار گرفته اما نياز به زخم پوشي كه موجب تسريع در روند بند آمدن خونريزي بيماران هموفيلي شود بسيار احساس مي شود. در اين اختراع، با ساخت يك زخم پوش نانوكامپوزيتي متخلخل به همراه نانوذرات كلي سعي شده مشكل خونريزي‌هاي شديد بيماران هموفيلي مرتفع شود. مواد موثر اين زخم پوش متشكل از پليمرهاي طبيعي به همراه نانوكلي بوده كه با استفاده از فرآيند خشك‌كردن انجمادي به صورت نانوكامپوزيتي متخلخل ساخته شده و سپس به صورت پانسمان درآمده است. استفاده از پليمرهاي زيست‌سازگار و نانوذرات كلي به اين جهت بوده كه هريك از آن‌ها به تنهايي داراي اثرات منعقدكنندگي خون هستند. اين زخم‌پوش به علت وجود نانوذرات كلي داراي خواص منعقدكنندگي مناسب براي بيماران هموفيلي است.

ماف‌ها به دليل حضور همزمان عناصر معدني و گروه‌هاي آلي خواص مفيد متعدد مانند انتخاب‌پذيري، سطح زياد، درجه بالايي از تخلخل، ساختار شيميايي قابل تنظيم و انعطاف‌پذير، پتانسيل كاربرد براي جداسازي و حذف گاز را دارند. استفاده عملي از ماف‌ها به دليل اشكالات خاصي ازجمله هزينه‌هاي ساخت زياد و مشكلات بازيابي محدود شده است. هدف اصلي اين اختراع سنتز درجاي كامپوزيت كربن فعال/ چارچوب ايميدازولات زئوليتي به جهت اصلاح اشكالات موجود مانند انتخاب پذيري پايين كربن فعال در حذف تولوئن و هزينه بالاي سنتز ماف است. ويژگي هاي ساختاري جاذبها با تست هاي XRD، BET، FTIR، EDAX وTGA مورد بررسي قرار گرفت. عملكرد جذب تولوئن (پارامترهاي عملكردي جاذب شامل كارايي اوليه، ظرفيت جذب و زمان شكست 50%) در مقياس آزمايشگاهي مطابق روش استاندارد BS EN ISO 10121-1:2014و مطالعات پيشين مورد مطالعه قرار گرفت. دما، رطوبت، دبي و جرم جاذب به ترتيب برابر5/30 درجه سانتي گراد، 33%، 300 ميلي‌ليتر بر دقيقه و 10 ميلي‌گرم تنظيم گرديد. مطابق نتايج بدست آمده، ميانگين كارايي اوليه، زمان شكست 50% و ظرفيت جذب كامپوزيت نسبت به دو جاذب ديگر(كربن فعال و ماف) بالاتر بود. درصد كارايي واجذب با 6 سيكل تكرار براي كامپوزيت، ماف و كربن فعال به ترتيب برابر93/99، 90/99، 23/99 بدست آمد كه نشان دهنده آن است كه كامپوزيت قابليت كاربرد چندباره را دارند.