بررسی تاثیر وجود نانوذرات گرافن بر عملکرد نانوکامپوزیت پایه پلیمر حافظه‌دار

Abstract

پلیمرهای حافظه‌دار دسته‌یی از مواد هوشمندند که نسبت به تحریک حرارتی عکس‌العمل نشان می‌دهند. این مواد پس از تغییر شکل، طی یک سری چرخه‌های ترمودینامیکی، شکل اولیه‌ی خود را بازیابی می‌کنند. استحکام کم این مواد کاربردهای آن را محدود می‌کند. یکی از راه‌های رفع این محدودیت، طراحی نانوکامپوزیت‌هایی بر پایه‌ی پلیمر حافظه‌دار است. در این مطالعه اثرات ناشی از افزودن نانوصفحات گرافن بر عملکرد این مواد بررسی می‌شود. در این راستا، از یک مدل ویسکوالاستیک برای توصیف رفتار ماده استفاده می‌شود. برای مدل‌سازی نانوکامپوزیت و بررسی اثرات درصد حجمی و نسبت منظری نانوذرات از روش اجزاء محدود استفاده شده است. بدین منظور، دو چرخه ترمودینامیکی طراحی شده و نتایج در نمودارهای تنشٓـ کرنشٓـ دما ارائه می‌شود. با افزایش درصد حجمی و نسبت منظری نانوذرات، مقدار تنش و مقدار تنش بازیابی شده افزایش می‌یابد. با افزودن تا ۳٪ نانوذره و اعمال کرنش تا ۲۰٪ اختلالی نیز بر روی عملکرد نانوکامپوزیت ایجاد نمی‌کند.