پلیمر و پتروشیمی

آیا می توان تصور کرد که تمام سیستم های مسی انتقال برق و وسایل برقی با یک پلیمر آلی جایگزین شوند؟ قدم بسیار بزرگ برای رسیدن به این هدف توسط Shirahawa، Heeger و Mac Diarmid برداشته شد و آنها جایزه نوبل سال ۲۰۰۰ را دریافت کردند. آنها پلیمری را از اتین (استیلن) سنتز کردند که مانند فلز الکتریسته را هدایت می کند. این کشف به تغییر اساسی در چگونگی عملکرد پلیمرهای آلی (پلاستیک) منجر گردید. در حقیقت پلاستیک های معمولی برای ایزوله کردن و محافظت از جریان الکتریکی به کار می روند.

ساختار پلیمری به گونه ای است که الکترون ها نمی توانند آزادانه جابجا شوند و هادی الکتریسته باشند. برای رسیدن به این هدف سیستم الکترونی با حذف الکترون (اکسایش) و یا با افزایش الکترون (کاهش) فعال می شود. که به این عمل اصطلاحاً doping می گویند این عمل باعث افزایش هدایت الکتریکی به میزان ده میلیون برابر می گردد. اگر در سال های بعد با پیشرفت و توسعه، این عدد به ۱۰ بتوان ۱۱ برابر برسد عملا" مشابه مس خواهد بود.

برخی از پلیمر های آلی هادی الکتریسیته و کاربرد آنها به شرح زیر است:
۱ پلی آنیلین: هادی پوشاننده الکترومغناطیس در مدارهای الکتریکی، ضد الکتریسته ساکن در فرش های ماشینی
۲ پلی تیوفن: مورد استفاده در فروشگاه برای کنترل، ضد الکتریسیته ساکن (درفیلمهای عکاسی)

علاوه برکاربرد های فوق پلیمر های هادی با برانگیخته شدن در میدان الکتریکی "نورانی" می شوند که به آن Electroluminescence گفته می شود و کاربرد زیادی در دیود های منتشر کننده نور (LED) دارند. به عبارت ساده تر این مواد را می توان لامپ آلی منور دانست. LED ها درچراغ های راهنمایی و علائم خبر دهنده و تلویزیون های مسطح بکار می روند
نظر به اینکه پلیمرهای آلی را می توان به شکلی قالب ریزی کرد تصور لوازم منزل، لباس و کاغذ دیواری نورانی دور از ذهن نیست.

نتایج آزمایشات صورت گرفته در بخش مهندسی مواد دانشگاه ایالت باسک در کشور اسپانیا نشان داده است که اگر در پلیمر های قابل جذبی که در ایمپلنت های استخوان به کار می رود از شیشه های قابل جذب استفاده کنند، ایمپلنت ها مستحکم تر می شوند و به ترمیم استخوان ها برای ممانعت از عمل جراحی دوم برای ایمپلنت های فلزی کمک می کنند. ماده اصلی این ایمپلنت ها، پلیمر های جذب شدنی است که به آنها شیشه های جذب شدنی افزوده شده است.

با ترکیب این دو ماده، سیستم ساخته شده سفت تر و سخت تر می شود. پلیمر های جذب شدنی موادی هستند که هنگامی که در بدن قرار می گیرند، به تدریج و هم زمان با آن که استخوان ها جای خود را می گیرند، جذب بدن می شوند.

سیستم هایی که ترکیبی از این دو ماده هستند، نسبت به سیستم هایی که از شیشه استفاده نمی کنند ثبات حرارتی کمتری دارند چون در انفعالاتی که بین شیشه و پلیمرها رخ می دهد این ماده تخریب می شود و به خصوصیات محصول پایانی آسیب می رساند.

برای حل مشکل حرارتی سیستم ها از تبدیل های شیمیایی سطح شیشه ها با پلاسمای خون استفاده شده و با ایجاد چند لایه حفاظتی مانع از انفعالات بین پلیمر و محصول پایانی می شوند.

این مواد که بر اساس پلیمر های جذب شدنی به بدن ساخته شده اند جایگزین های بسیار خوبی برای ترمیم شکستگی های استخوان و مشکلات استخوانی هستند.

این امر کمک می کند که جراحی هایی که امروزه برای در آوردن پیچ ها و یا قطعاتی که برای تقویت استخوان ها در شکستگی های بسیار مهم به کار می روند، از روند درمان حذف شوند زیرا با ماده جدید، نیازی به گذاشتن پیچ و قطعات دیگر در بدن نیست.