کتاب سطوح فوق آبگریز پلیمری

معرفی کتاب سطوح فوق آبگریز پلیمری

کتاب الکترونیکی «سطوح فوق آبگریز پلیمری: تهیه، شناسایی و کاربردها» (Polymeric Superhydrophobic Surfaces: Preparation, Characterization and Applications) به قلم «هادی فاضلی‌خوش»، «مبینا خاکباز» و «گیتی میر محمدصادقی» و با همکاری انتشارات دانشگاه صنعتی امیرکبیر، به بررسی جامع مفاهیم، روش‌ها و کاربردهای سطوح پلیمری فوق آبگریز می‌پردازد. این اثر به دسته‌بندی علوم مواد، مهندسی پلیمر و فناوری نانو تعلق دارد و برای دانشجویان و پژوهشگران حوزه مهندسی مواد و پلیمر مناسب است. نسخه الکترونیکی این اثر را می‌توانید از طاقچه خرید و دانلود کنید.

درباره کتاب سطوح فوق آبگریز پلیمری

این کتاب به بررسی تحولات و پیشرفت‌های اخیر در زمینه تهیه، شناسایی و کاربرد سطوح فوق آبگریز پلیمری می‌پردازد. نویسندگان با تکیه بر مطالعات تجربی و نظری، ابتدا مفاهیم پایه‌ای مانند انرژی سطحی، رفتار خیس‌شوندگی و نقش ساختار شیمیایی پلیمرها را توضیح می‌دهند. سپس با الهام از طبیعت و بررسی نمونه‌هایی مانند برگ نیلوفر آبی و بال حشرات، به ویژگی‌های ساختاری و عملکردی سطوح فوق آبگریز طبیعی اشاره می‌شود. کتاب در ادامه، روش‌های مختلف تهیه این سطوح را معرفی می‌کند و مزایا و معایب هر روش را مورد بحث قرار می‌دهد. همچنین کاربردهای صنعتی و زیستی این سطوح، مانند پوشش‌های ضدآب، خودتمیزشونده و جداسازی آب و نفت، به تفصیل بررسی شده است. این اثر در دوره‌ای نوشته شده که توجه به فناوری‌های نوین و الهام‌گیری از طبیعت در طراحی مواد پیشرفته، اهمیت ویژه‌ای یافته است.

خلاصه کتاب سطوح فوق آبگریز پلیمری

این کتاب با مروری بر مفاهیم پایه‌ای سطوح پلیمری آغاز می‌شود و نقش انرژی سطحی، ساختار شیمیایی و توپولوژی پلیمرها را در تعیین رفتار خیس‌شوندگی بررسی می‌کند. سپس به معرفی انواع خیس‌شوندگی، از جمله آب‌گریزی و آب‌دوستی، و معیارهای اندازه‌گیری آن‌ها مانند زاویه تماس و پسماند زاویه تماس می‌پردازد. بخش مهمی از کتاب به بررسی سطوح فوق آبگریز طبیعی اختصاص دارد؛ نمونه‌هایی مانند برگ نیلوفر آبی، بال حشرات و فلس ماهی که ساختار سلسله‌مراتبی میکرو/نانو دارند و رفتار خودتمیزشونده و ضدآب را نشان می‌دهند. نویسندگان با تحلیل مدل‌های نظری مانند مدل ونزل و کیسی-بکستر، توضیح می‌دهند که چگونه زبری سطح و ترکیب شیمیایی می‌تواند منجر به افزایش زاویه تماس و ایجاد خاصیت فوق آبگریزی شود. در ادامه، روش‌های مختلف تهیه سطوح فوق آبگریز پلیمری معرفی می‌شود؛ از جمله پلیمریزاسیون با پلاسما، الکتروریسی، رسوب‌دهی لایه به لایه، جدایش میکروفازی و پوشش‌دهی با نانوذرات. هر روش با مثال‌های عملی و نتایج تجربی همراه است و مزایا و محدودیت‌های آن‌ها بررسی می‌شود. کتاب همچنین به کاربردهای متنوع این سطوح در صنایع مختلف مانند پوشش‌های ضدآب، سطوح خودتمیزشونده، جداسازی آب و نفت، پوشش‌های ضدیخ و ضدانعکاس، و کاربردهای زیست‌پزشکی اشاره می‌کند. در پایان، چالش‌های موجود در تهیه سطوح فوق آبگریز از پلیمرهای ذاتاً آب‌دوست و راهکارهای پیشنهادی برای بهبود عملکرد این سطوح مطرح می‌شود.

چرا باید کتاب سطوح فوق آبگریز پلیمری را خواند؟

این کتاب با ارائه ترکیبی از مبانی نظری، مطالعات تجربی و نمونه‌های الهام‌گرفته از طبیعت، تصویری جامع از سطوح فوق آبگریز پلیمری و اهمیت آن‌ها در فناوری‌های نوین ارائه می‌دهد. خواننده با مطالعه این اثر با اصول طراحی و ساخت سطوح پیشرفته، روش‌های متنوع تهیه و اصلاح سطح پلیمرها و کاربردهای صنعتی و زیستی آن‌ها آشنا می‌شود. همچنین کتاب به بررسی چالش‌ها و راهکارهای عملی در این حوزه می‌پردازد و می‌تواند به عنوان مرجعی برای پژوهشگران و دانشجویان علاقه‌مند به مهندسی سطح و فناوری نانو مورد استفاده قرار گیرد.

خواندن کتاب سطوح فوق آبگریز پلیمری را به چه کسانی پیشنهاد می‌کنیم؟

این کتاب برای دانشجویان و پژوهشگران رشته‌های مهندسی پلیمر، مهندسی مواد، فناوری نانو و علوم سطح مناسب است. همچنین برای افرادی که در صنایع مرتبط با پوشش‌های پیشرفته، مواد زیست‌پزشکی، جداسازی آب و نفت یا توسعه فناوری‌های الهام‌گرفته از طبیعت فعالیت دارند، مفید خواهد بود.

فهرست کتاب سطوح فوق آبگریز پلیمری

فصل اول: سطوح پلیمری – معرفی خواص سطح و توده پلیمرها، انرژی سطحی، رفتار خیس‌شوندگی و معیارهای اندازه‌گیری زاویه تماس. فصل دوم: خیس‌شوندگی سطوح طبیعی – بررسی ساختار و عملکرد سطوح فوق آبگریز و فوق آب‌دوست در طبیعت، نمونه‌هایی مانند برگ نیلوفر آبی، بال حشرات و فلس ماهی، و تحلیل مدل‌های نظری ونزل و کیسی-بکستر. فصل سوم: فرایندهای تهیه سطوح فوق آب‌گریز – معرفی روش‌های مختلف تهیه سطوح فوق آبگریز پلیمری شامل پلیمریزاسیون با پلاسما، الکتروریسی، رسوب‌دهی لایه به لایه، جدایش میکروفازی و پوشش‌دهی با نانوذرات، همراه با بررسی مزایا و معایب هر روش. فصل چهارم: شناسایی و ارزیابی سطوح – روش‌های شناسایی و آنالیز سطح مانند میکروسکوپ الکترونی روبشی، میکروسکوپ نیروی اتمی، طیف‌سنجی فتوالکترونی و اندازه‌گیری زاویه تماس. فصل پنجم: سطوح پلیمری با خیس‌شوندگی تنظیم‌پذیر – بررسی سطوح حساس به الکتریسیته، اشعه فرابنفش، دما و سایر عوامل محیطی. فصل ششم: کاربردهای سطوح فوق آب‌گریز – مرور کاربردهای صنعتی و زیستی مانند پوشش‌های خودتمیزشونده، ضدیخ، ضدانعکاس، جداسازی آب و نفت، و پوشش‌های هوشمند. ضمائم: واژه‌نامه فارسی به انگلیسی و انگلیسی به فارسی، نمایه و منابع.

بخشی از کتاب سطوح فوق آبگریز پلیمری

«رفتار خیس‌شوندگی سطح با آب از جمله جالب‌ترین و حیاتی‌ترین خواص مواد به شمار می‌رود چراکه طیف گسترده‌ای از کاربردها مانند: پوشش‌های محافظ، حسگرها، غشاها، پنل‌های خورشیدی و... را شامل می‌شود. به دلیل کاربردهای خاص خیس‌شوندگی سطوح، طی دو دهه گذشته طراحی و توسعه سطوح با خاصیت دفع آب بسیار قوی که از آن‌ها تحت عنوان فوق آب‌گریز یاد می‌شود، به شدت مورد توجه متخصصان صنعت و محققان دانشگاه در سراسر دنیا قرار گرفته است؛ به گونه‌ای که در دهه گذشته بیش از ۱۰۰۰۰ مقاله در زمینه خیس‌شوندگی منتشر شده است. مطالعات انجام شده روی برگ بسیاری از گیاهان منجر به درک روشنی از رابطه نزدیک بین توپوگرافی (زبری) و رفتار خیس‌شوندگی سطوح طبیعی شد. هدف اصلی این کتاب ارائه یک مرور کلی درباره تحولات جدید در تهیه، شناسایی و کاربردهای سطوح پلیمری فوق آب‌گریز است. علاوه بر این ویژگی‌های سطوح فوق آب‌دوست و فوق روغن‌گریز طبیعی نیز مورد بحث قرار گرفته است. همچنین روش‌های مختلفی که در تهیه سطوح پلیمری فوق آب‌گریز استفاده می‌شوند نیز به طور گسترده مورد بحث قرار گرفته‌اند و مزایا و مضرات آن‌ها نیز ارائه شده است.»