دوره و شماره: دوره 2، شماره 1 - شماره پیاپی 3، خرداد 1397 
مهندسی پزشکی

بهبود خواص حرارتی اَبَرعایق چندلایه بر پایه ایروژل نووالاک

صفحه 3-18

بابک ولی پور گودرزی؛ احمدرضا بهرامیان

چکیده در بین مواد بشرساخت، ایروژل دارای کمترین ضریب هدایت حرارتی است. کمترین میزان هدایت حرارتی که ایروژل می‌تواند داشته باشد، معادل هدایت حرارتی گاز هوا، W/mK021/0 است. در برخی کاربردها، هدایت حرارتی بسیار کمتری مورد نیاز است. در این تحقیق از ایروژل‌ نووالاک به عنوان جداکننده در طراحی و ساخت ابرعایق چندلایه با صفحات بازتابشی آلومینیوم استفاده شده است. عملکرد این عایق‌ها به شدت به چگالی، تخلخل و ابعادحفرات جداکنند‌های ایروژل و همچنین تعداد لایه در واحد ضخامت کل عایق چندلایه وابسته است. در این تحقیق به منظور کاهش هدایت حرارتی موثر عایق‌های چندلایه، دو متغیر چگالی جداکننده ایروژل جداکننده و نسبت تعداد لایه در ضخامت عایق(چگالی لایه)، برای شرایط مرزی دمایی ˚C25 تا ˚C200 مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا، با بررسی تاثیر تغییرات چگالی ایروژل نووالاک بر هدایت حرارتی، ایروژل نووالاک با چگالی g/cm3 076/0 به عنوان بهترین جداکننده در عایق چندلایه انتخاب شد، و در بخش بعدی، نسبت 25 لایه در هر سانتی متر از ضخامت عایق به عنوان بهترین چگالی لایه انتخاب شد. در نهایت با ساخت عایق چندلایه بر اساس این نتایج، عایق با ضریب هدایت حرارتی موثر حدود W/mK4-10×5 بدون اعمال خلا در لایه جداکننده حاصل شد.

مهندسی پزشکی

اثر سوخت جی پی-4 بر اصطکاک لاستیک نیتریل و آلومینیوم با زبری‌های مختلف

صفحه 19-29

محمد رضا پورحسینی؛ مهدی رزاقی کاشانی؛ سیده مهدیه عمرانی

چکیده یکی از مشکلات استفاده لاستیک‌ها در صنایع مختلف ایجاد تنش سطحی در سطح لاستیک است که منجر به ترک سطحی و شکست لاستیک شده و عمر آن را کاهش می‌دهد. این تنش‌ها به هنگام تماس قسمت لاستیکی با سطح فلزی و اصطکاک این دو سطح ایجاد می‌شوند. ناهمواری سطح، ترکیب آمیزه لاستیکی و عوامل محیطی، شرایط آزمون و ... بر اصطکاک لاستیک – فلز اثر می‌گذارند. ناهمواری سطح نقش مهمی در سرش دو سطح در کنار یکدیگر ایفا و عمدتا رفتار اصطکاکی را کنترل می‌کند. از طرفی اثر ناهمواری بر ضریب اصطکاک با استفاده از یک روان‌کننده مناسب قابل کنترل است. در پژوهش حاضر با توجه به کاربرد سوخت جی پی -4 در صنایع هوایی، اثر روانکاری سوخت جی پی-4 بر میزان کاهش ضریب اصطکاک سرشی میان لاستیک نیتریل و سطح آلومینیوم با زبری‌های مختلف بررسی شد. نتایج تجربی نشان داد، ضریب اصطکاک وابستگی خوبی با متغیر متوسط ناهمواری سطح (Ra) دارد. با اعمال سوخت جی پی -4 به عنوان روان‌کننده، ضریب اصطکاک حدود 75 % درصد کاهش یافت. همچنین جی پی -4، روند تغییرات ضریب اصطکاک نسبت به ناهمواری سطح را از کاهشی در حالت خشک به روندی افزایشی در حالت روانکاری تغییر داد.

مهندسی پزشکی

مطالعه سینتیک رشد و تولید کمپلکس کیتین- گلوکان در کشت غوطه ور قارچ دارویی گنودرما لوسیدوم

صفحه 31-43

اکرم مرادی تنها؛ اشرف‌السادات حاتمیان زارمی؛ بهمن ابراهیمی حسین‌زاده؛ زهرا بیگم مختاری حسینی؛ سهیل کیانی راد

چکیده گنودرما لوسیدوم یکی از شناخته شده‌ترین قارچ‌های دارویی جهان است. این قارچ حاوی مقادیر قابل توجهی از متابولیت‌های ثانویه و پلی‌ساکاریدهای خارج و داخل سلولی می‌باشد که هریک از آن‌ها مصرف دارویی و پزشکی بخصوصی دارند. کمپلکس کیتین گلوکان (CGC) از پلی‌ساکاریدهای مهم این قارچ محسوب می شود. از بین ده محیط کشت متفاوت که مورد آزمایش قرار گرفت، محیط کشت دارای مقدار 24 گرم در لیتر PDB و 1 گرم در لیتر پپتون با میزان وزن خشک سلولی برابر 6/11 گرم در لیتر، مقدار CGC تولیدی برابر 2/3 گرم در لیتر و 6/27 درصد CGC در وزن خشک سلولی، به‌عنوان محیط کشت مناسب انتخاب شد. برای مشخصه یابی CGC تولید شده آنالیز FTIR و بررسی خاصیت ضدباکتریایی انجام شد. پروفایل زمانی رشد و تولید CGC به مدت 20 روز به دست آمد و با استفاده از مدل رشد لجستیک و لودکینگ- پایرت، ضریب ویژه رشد قارچ گنودرما لوسیدوم (mµ) و نرخ بهره‌وری حجمی تولید محصول به ترتیب 1- day5274/ و0 g CGC L -1 day-1 85/2 محاسبه شد. نتایج نشان داد که انطباق خوبی بین دادهای تجربی رشد سلولی با مدل لجستیک (9679/0 R2 =) و داده های تجربی تولید CGC با مدل لودکینگ-پایرت (9901/0 R2 =) وجود دارد. مدل سینتیکی ارائه شده می‌تواند راهنمایی موثر برای کنترل فرآیند تخمیر در تولید صنعتی پلیمر ارزشمند CGC باشد.

مهندسی پزشکی

طراحی سامانه دارویی آهسته رهش 5 - فلوئوراسیل با استفاده از نانوذرات مغناطیسی کیتوسان در ماتریس گلیسرول مونولئات

صفحه 45-56

مریم عسگرزاده؛ شاداب شهسواری؛ علی وزیری یزدی؛ الهام منیری

چکیده هدف پژوهش: امروزه با افزایش سرطان، بسیاری از دانشمندان برآنند که این بیماری را درمان کنند و به همین جهت داروهای متعددی در این زمینه تولید شده است که اثرات جانبی برروی بافت های غیر هدف دارند، یکی از راههای غلبه بر این مشکل استفاده از نانوذرات کیتوسان به عنوان حامل داروها می باشد زیرا کیتوسان به عنوان یک ترکیب غیرسمی دارای خاصیت زیست تخریب پذیر و زیست سازگار بوده و کاربرد های بسیاری در زمینه داروسازی و پزشکی دارد. روش: در این تحقیق داروی 5-فلوئوراسیل به عنوان یک داروی ضد سرطان سینه، با استفاده از نانوذرات مغناطیسی کیتوسان که درون ماتریس گلیسرول مونولئات پوشش داده شده است برای دارورسانی هدفمند مورد بررسی قرار گرفت. نتایج: سپس جهت مطالعه ویژگیهای سطحی نانو جاذب اصلاح شده از میکروسکوپ الکترونی روبشی، برای بررسی ساختار از طیف سنجی مادون قرمز و برای تعیین مقاومت حرارتی آنالیز وزن سنجی-حرارتی، جهت تجزیه تحلیل ساختار نمونه از طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس، برای بررسی خواص مغناطیسی نانو ذره سنتز شده از دستگاه مغناطیس سنج و جهت تشخیص نوع فاز تشکیل شده در شبکه ماتریس گلیسرول مونولئات از میکروسکوپ نوری پلاریزه استفاده شد. همچنین مطالعه رهایش اسانس در محیط برون-تنی میزان 90% در طول 30 ساعت را نشان داد. نتیجه گیری: نانوذرات مغناطیسی کیتوسان در ماتریس گلیسرول مونولئات تهیه شده در شرایط بهینه با ساختار کروی و پایداری حرارتی بالا، می تواند به عنوان حاملی مناسب برای مصارف دارویی و علی الخصوص داروی 5-فلوئوراسیل به کار رود.

مهندسی پزشکی

بازیابی زیستی مس از زباله‌های الکترونیکی بدون تنظیم روزانه pH با استفاده از اسیدیتیوباسیلوس‌فرواکسیدانس

صفحه 57-65

مهدخت ارشدی؛ سهیلا یغمایی؛ سید محمد موسوی

چکیده زباله‌های الکترونیکی به‌عنوان یکی از مهم‌ترین پسماندهای جامد قرن 21ام شناخته شده‌اند و دو تا سه برابر سریع‌تر از سایر جریان‌های زباله‌های شهری در حال تولید شدن هستند. زباله‌های الکترونیکی به دلیل داشتن مقادیر قابل توجهی از فلزات قلیایی طبیعتی قلیایی دارند و در هنگام افزودن به محیط pH را به صورت قابل توجهی افزایش می‌دهند. بسیاری از پژوهشگران با پیش‌فرض قراردادن این موضوع‌که فعالیت این باکتری در محدوده pH بهینه آن (5/1 تا 5/2 ) منجر به استخراج بیشنیه فلزات هدف می‌شود در حین فرایند فروشویی زیستی با تصحیح روزانه pH و استفاده از مقادیر قابل توجه سولفوریک اسید در تمامی مراحل pH فرایند را حدود 2 تنظیم می‌کنند. در این پژوهش به منظور بررسی صحت این فرضیه دو نمونه کاملا مشابه تنها با تفاوت اینکه pH یکی از نمونه‌ها روزانه تنظیم می‌شد مورد بررسی قرار گرفت. در هر دو آزمایش سایر شرایط مشابه و برابر چگالی توده نمونه زباله الکترونیکی g/l 15، تلقیح 10% حجمی، در دمای ºC30 و دور همزن rpm130در نظر گرفته شد. در مدت 25 روز میزان بازیابی فلز مس، شمارش باکتری، pH و پتانسیل اکسایش و کاهش مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان ‌داد بیشینه بازیابی مس در نمونه‌ی بدون تنظیم pH برابر 100% و در نمونه با تنظیم pH برابر 90% است. همچنین منحنی شمارش باکتری نشان‌دهنده فعالیت مناسب باکتری در هر دو حالت است. بنابراین به منظور افزایش بازیابی، کاهش مصرف اسید و در نتیجه صرفه اقتصادی فرایند، عدم تنظیم pH در طول فرایند پیشنهاد داده می‌شود.

کامپوزیت

مطالعه تاثیر افزودنیهای رزینی و اروزیل بر بهبود چسبندگی لاستیک به فلز

صفحه 67-77

سجاد شیخی؛ سید محمدرضا پرن

چکیده چسبندگی در فصل مشترک قطعات رابر به فلز از اهمیت به سزایی برخوردار است. کارایی بهینه این نوع چسبندگی به استحکام چسبندگی بین آمیزه رابری و سطح فلز و پیوستگی آمیزه بستگی دارد. افزودنی های رزینی و حضور ذرات سیلیکا نقش متفاوتی بر بهبود چسبندگی دارند. برای ارزیابی تأثیر افزودنی ها از آزمون های کششی و پوست کنی 90 درجه استفاده شده است. بنابر نتایج حضور phr 15 از رزین فنول فرمالدهید موجب افزایش 17 درصدی چسبندگی رابر به فلز و موجب کاهش 43 درصدی در استحکام کششی آمیزه شده است. از طرفی مشاهده شد که حضور phr 5 رزین هگزا متوکسی متیل ملامین در کنار رزین فنول فرمالدهید توانسته چسبندگی رابر به فلز را به میزان 137 درصد بهبود دهد در حالی که افت خواص کششی آمیزه به 12 درصد کاهش یافته است. این در حالیست که افزودن phr 5 اروزیل در کنار رزین های ذکر شده توانسته افزایش چسبندگی را به 175 درصد برساند و استحکام کششی خود را همانند حالت بدون ارزویل حفظ کند.