پلیمرهای هوشمند

پلیمر های هوشمند، پلیمرهایی با بازده بالا هستند که با توجه به شرایط تغییر می کنند . چنین موادی می توانند به تعدادی از عوامل مانند دما، رطوبت و pH و طول موج یا شدت نور یا میدان مغناطیسی و الکتریکی که در آن قرار دارند حساس باشند. همچنین این پلیمرها، می توانند به روش های مختلف واکنش نشان دهند مانند تغییر در رنگ یا شفافیت. تبدیل شدن به رسانا، یا تغییر شکل ( مانند پلیمرهای حافظه دار ) . اغلب اوقات تغییرات اندک در محیط کافی هستند تا تغییرات بزرگی در ویژگی های پلیمرها به وجود آورند. [ ۱]
پلیمرهای هوشمند، چه در کاربردهای خاص و چه در قالب محصولات معمولی، به صورت یکسان دیده می شوند. آن ها برای تولید هیدروژل ها و بسته بندی های زیست فروسایی و نیز در ابعاد گسترده در تولید تجهیزات مهندسی زیست محیطی مورد استفاده قرار می گیرند. برای مثال ، پلیمری هست در مقابل تغییرPH محیط تغییر در صورت بندی خود ایجاد می کند . این نوع پلیمر در ساخت دارو مورد استفاده قرار گیرد. به مورد دیگری هم می توان اشاره کرد. پلیمرهایی که به رطوبت حساس می باشند و می توان در پانسمان زخم خود سازگار استفاده شود. این نوع پانسمان به طور خودکار توازن رطوبت را دور زخم ایجاد می کند. [ ۲] [ ۳]
واکنش غیر خطی پلیمرهای هوشمند باعث می شود تا آن ها مؤثر و بی همتا باشند. با مقدار کمی محرک می تواند تغییر مهمی در ساختار و ویژگی های شکل گیرد. وقتی این تغییر رخ می دهد. تغییر دیگری وجود ندارد، پاسخ یا همانی است که پیش بینی شده و یا هیچ پاسخی دریافت نمی شود . پاسخی که در سرتاسر پلیمر رخ می دهد. با اندکی تغییر در PH محیط پلیمر هوشمند می توان صورت بندی ، چسبندگی مواد تغییر داد .
به طور کلب عامل دیگر در اثربخشی پلیمرهای هوشمند در ماهیت ذاتی این دسته از پلیمرها می باشد هنگامی پاسخ پلیمر به محیط مشاهده می شود که واحدهای مونومر ها هم تغییر کنند. البته ممکن است این واحدهای موتومر هم ضعیف و تنها باشند. گرچه ، این واکنش های ضعیف ، می توانند صدها و هزارها بار با هم ترکیب شوند و نیرویی قابل توجه را برای رانش در فرایندهای بیولوژیک به وجود آورند.
بسیاری از پلیمرها به دما واکنش نشان می دهند. وقتی این پلیمرها در دمای پایین تر از انحلال بحرانی ( LCST ) قرار دارند دچار دگردیسی می شوند. یکی از انواع پلیمرها که بیشتر مورد توجه قرار گرفته و روی ان مطالعه شده است ، poly ( N - isopropylacryamide ) می باشد که بررسی ها روی آن در دمای حدود 33 درجه می باشد. بسیاری از homologous N - alkyl acrylamides در دمای گذار که بر مبنای طول زنجیر هیدروفوبیک می باشد رفتار LCST از خود نشان می دهند، . بالاتر از این دمای دگردیسی، این پلیمر ها، غیرقابل حل می شوند. دانشمندان بر این باورند که این رفتارها بر مبنای آنتروپی می باشند.