کتاب علم پلیمر و فناوری نانو

کتاب الکترونیکی «علم پلیمر و فناوری نانو: مبانی و کاربردها» (با ویراستاری «راوین نارین» و ترجمهٔ «سپیده خوئی» و «زهرا احمدی» از انتشارات دانشگاه تهران) اثری جامع در حوزهٔ علوم مواد است که به بررسی مبانی، ساختار، سنتز و کاربردهای پلیمرها و فناوری نانو می‌پردازد. این کتاب با رویکردی بین‌رشته‌ای، پلیمرها را از منظر شیمی، فیزیک و مهندسی مواد بررسی می‌کند و به نقش فناوری نانو در توسعهٔ مواد نوین می‌پردازد. نسخه الکترونیکی این اثر را می‌توانید از طاقچه خرید و دانلود کنید.

درباره کتاب علم پلیمر و فناوری نانو

این کتاب تصویری کلی از دو حوزهٔ مهم و پیوستهٔ علم پلیمر و فناوری نانو ارائه می‌دهد. بخش نخست به مبانی پلیمرها، ساختار مولکولی، روش‌های سنتز، طبقه‌بندی، خواص فیزیکی و شیمیایی، و کاربردهای متنوع پلیمرها می‌پردازد. در این بخش، علاوه بر پلیمرهای سنتزی و طبیعی، موضوعاتی مانند هیدروژل‌ها، پلیمرهای هوشمند و زیستی، و روش‌های شناسایی و اصلاح پلیمرها نیز بررسی شده‌اند. بخش دوم کتاب به فناوری نانو اختصاص دارد و به معرفی خواص نانومواد، روش‌های سنتز و شناسایی آن‌ها، و کاربردهای گسترده‌شان در صنایع مختلف می‌پردازد. این اثر در سال ۱۴۰۳ منتشر شده و با توجه به پیشرفت‌های اخیر در هر دو حوزه، تلاش کرده است تا دانش روز را به زبان تخصصی و در عین حال قابل پیگیری برای دانشجویان و پژوهشگران ارائه دهد. کتاب با مثال‌ها و نمودارهای متعدد، سعی دارد مفاهیم پیچیده را به صورت مرحله‌به‌مرحله توضیح دهد و ارتباط میان پلیمرها و فناوری نانو را در قالب کاربردهای صنعتی، پزشکی و محیط‌زیستی نشان دهد.

خلاصه کتاب علم پلیمر و فناوری نانو

این کتاب با ارائهٔ تعاریف پایه‌ای از پلیمرها آغاز می‌شود و به بررسی ساختار، طبقه‌بندی و ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی آن‌ها می‌پردازد. مفاهیمی مانند پلیمرهای طبیعی و مصنوعی، ساختارهای خطی، شاخه‌ای و شبکه‌ای، و تفاوت‌های میان پلیمرهای ترموپلاستیک، ترموست و الاستومرها به تفصیل شرح داده شده‌اند. سپس، روش‌های مختلف سنتز پلیمرها از جمله پلیمریزاسیون افزایشی، تراکمی، رشد مرحله‌ای و رشد زنجیری معرفی می‌شوند و مکانیسم‌های شیمیایی هر یک با مثال‌های کاربردی توضیح داده می‌شوند. کتاب به بررسی خواص حرارتی، مکانیکی و الکتریکی پلیمرها می‌پردازد و نقش وزن مولکولی، بلورینگی و ساختار فضایی را در تعیین این خواص تحلیل می‌کند. در ادامه، موضوعاتی مانند هیدروژل‌ها، پلیمرهای زیستی و هوشمند، و کاربردهای آن‌ها در پزشکی، دارورسانی و مهندسی بافت مطرح می‌شود. بخش دوم کتاب به فناوری نانو اختصاص دارد و به معرفی انواع نانومواد، خواص فیزیکی و شیمیایی آن‌ها، روش‌های سنتز (مانند سنتز در فاز محلول، لیتوگرافی و خودآرایی)، و تکنیک‌های شناسایی (مانند میکروسکوپ الکترونی و طیف‌سنجی) می‌پردازد. همچنین، کاربردهای نانومواد در حوزه‌هایی مانند پزشکی، الکترونیک، تصفیه آب و بسته‌بندی مواد غذایی بررسی شده است. کتاب با ارائهٔ مثال‌های صنعتی و پژوهشی، پیوند میان علم پلیمر و فناوری نانو را در توسعهٔ مواد پیشرفته و کاربردهای نوین نشان می‌دهد.

چرا باید کتاب علم پلیمر و فناوری نانو را خواند؟

این کتاب با پوشش جامع مباحث پایه و پیشرفتهٔ پلیمر و فناوری نانو، امکان آشنایی با مفاهیم کلیدی، روش‌های سنتز و شناسایی، و کاربردهای عملی این مواد را فراهم می‌کند. خواننده با مطالعهٔ این اثر می‌تواند درک عمیقی از ساختار و رفتار پلیمرها و نانومواد به دست آورد و با روندهای نوین در طراحی و توسعهٔ مواد پیشرفته آشنا شود. همچنین، مثال‌های کاربردی و نمودارهای متعدد، مسیر یادگیری را برای دانشجویان و پژوهشگران هموار می‌کند.

خواندن کتاب علم پلیمر و فناوری نانو را به چه کسانی پیشنهاد می‌کنیم؟

این کتاب برای دانشجویان و پژوهشگران رشته‌های شیمی، مهندسی پلیمر، مهندسی مواد، نانوفناوری و علوم زیستی مناسب است. همچنین، برای افرادی که در صنایع مرتبط با پلیمرها، نانومواد، داروسازی، پزشکی و محیط‌زیست فعالیت دارند و به دنبال درک بهتر از مبانی و کاربردهای این حوزه‌ها هستند، مفید خواهد بود.

فهرست کتاب علم پلیمر و فناوری نانو

- مروری کوتاه بر علم پلیمرها: مفاهیم پایه، طبقه‌بندی پلیمرها بر اساس ساختار و روش پلیمریزاسیون، تفاوت پلیمرهای طبیعی و مصنوعی، نیروهای بین‌مولکولی و خواص فیزیکی. - طبیعت و ساختار مولکولی پلیمرها: ساختارهای بی‌شکل و بلوری، قطبیت مونومر، پیکربندی زنجیره پلیمری، وزن مولکولی و تأثیر آن بر خواص. - سنتز پلیمرها: پلیمریزاسیون مرحله‌ای و رشد زنجیری، مکانیسم‌های شیمیایی، نقش مونومرهای چندعاملی، واکنش‌های فرعی و کنترل وزن مولکولی. - کوپلیمریزاسیون و اصلاح پلیمرها: انواع کوپلیمرها، اصلاح فیزیکی و شیمیایی، کاربردهای سطحی و واکنش‌های پگیلاسیون. - شناسایی و خواص پلیمرها: روش‌های اندازه‌گیری وزن مولکولی، طیف‌سنجی، خواص حرارتی، مکانیکی و الکتریکی. - هیدروژل‌ها و پلیمرهای زیستی: ساختار، سنتز، خواص و کاربردهای هیدروژل‌ها، پلیمرهای زیستی و هوشمند. - فناوری نانو: خواص فیزیکی و شیمیایی نانومواد، روش‌های سنتز (سنتز در فاز محلول، لیتوگرافی، خودآرایی)، شناسایی و کاربردهای نانومواد در پزشکی، الکترونیک، تصفیه آب و بسته‌بندی. - کاربردهای صنعتی و پزشکی: استفاده از پلیمرها و نانومواد در دارورسانی، مهندسی بافت، بسته‌بندی مواد غذایی، تصفیه آب و صنایع الکترونیک.

بخشی از کتاب علم پلیمر و فناوری نانو

«ساده‌ترین تعریفی که می‌توان برای پلیمر به کار برد، این است که آن را مولکول زنجیره‌ای بلندی در نظر بگیریم که از واحدهای تکراری زیادی که «مونومر» نام دارند و با پیوندهای شیمیایی به یکدیگر متصل شده‌اند، تشکیل شده است. کلمهٔ «پلیمر» ریشهٔ یونانی دارد؛ «پلی» به معنی «تعداد زیاد» و «مر» به معنی «بخش» است. به عبارت دیگر تعداد زیادی از همان بخش‌ها به یکدیگر متصل شده‌اند تا یک زنجیرهٔ بلند را تشکیل دهند که همان پلیمر است. پلیمرها دارای تعداد بسیار زیادی اتم در هر زنجیرهٔ خود هستند؛ به همین دلیل است که به آنها «ماکرومولکول‌ها» نیز گفته می‌شود. اتصال تعداد زیادی گیرهٔ کاغذ برای ایجاد یک زنجیرهٔ بلند تصویر خوبی را از نحوهٔ اتصال مولکول‌های کوچک (به عبارت دیگر فرایند پلیمری شدن) برای تشکیل یک زنجیرهٔ پلیمری ارائه می‌دهد. پلیمرها همه‌جا هستند و ما هر روز بارها در زندگی خود با آنها روبه‌رو می‌شویم؛ از بطری‌ای که ما از آن آب می‌نوشیم تا کیسهٔ پلاستیکی‌ای که مواد غذایی خود را در آن حمل می‌کنیم و بسیاری از وسایل الکترونیکی که همگی جزء جدانشدنی زندگی انسان‌ها محسوب می‌شوند و موجب وابستگی ما به آنها شده‌اند. با این حال پلیمرها به این اجسام بی‌جان محدود نمی‌شوند. پلیمرهای طبیعی مانند پلی‌نوکلئوتیدها و پلی‌ساکاریدها (نشاسته و سلولز) و پروتئین‌ها (کلاژن و هموگلوبین) از نظر زیستی دارای اهمیت زیادی هستند؛ چرا که موجب حفظ حیات می‌شوند. لاستیک طبیعی و پلیمرهای پروتئینی مانند مو، شاخ و تار عنکبوت نمونه‌هایی از پلیمرهای طبیعی هستند. برخی نیز می‌توانند به‌صورت مصنوعی ساخته شوند، مانند پلی‌ایزوپرن که در واقع نمونهٔ سنتزی لاستیک است.»