طراحی و ساخت ماسک های پرتودرمانی تثبیت اندام در درمان سرطان و جراحی بر پایه نانوکامپوزیت های پلیمری حافظه دار )هوشمند(
محور پژوهش
تجهیزات و ملزومات پزشکی
پژوهشکده/دانشکده
مهندسی مکانیک
حوزه پژوهش
تجهیزات و ملزومات پزشکی
عنوان
طراحی و ساخت ماسک های پرتودرمانی تثبیت اندام در درمان سرطان و جراحی بر پایه نانوکامپوزیت های پلیمری حافظه دار )هوشمند)- برنامه راهبری پژوهش‌های ماموریت‌گرا-ستاد توسعه و تجاری سازی نانوفناوری هدف از اجرای پژوهش، کاربردها، مزیت‌ها و ضرورت انجام پروژه: پلیمرها امروزه نقش کلیدی در بسیاری از کاربردها پیدا کرده اند که این امر به سبب قیمت مناسب انواع گوناگونی از آنها، قابلیت شکل پذیری و کاهش مصرف انرژی در تولید آنها و بنابراین اهمیت محصولات در راستای سیاست های زیست محیطی و ذخیره سازی انرژی بوده است. در کنار این مطلب، بسیاری از محصولات با تکنولوژی پیشرفته امروزی اصولاً قابل ساخت با دیگر مواد نبوده در حالیکه پلیمرها به دلیل خواص ذاتی خود و همچنین قابلیت چشمگیر آنها در تغییر خواص با افزودن نانومواد باز هم در اولویت قرار می گیرند. با باز شدن پنجره محصولات بیشمار در حوزه پلیمرها، باز هم این مواد می توانند به طوری طراحی و ساخته شوند که خواص تکنولوژی بالاتر و منحصر به فردتری را نیز ارائه دهند که خود هم باعث ایجاد بازار برای این محصولات شده و هم در جهت رفاه جامعه از نقطه نظر سلامت و بهداشت، ایمنی و حفظ جان انسان ها در برابر آسیب ها و ارائه محصولات ثانوی تکنولوژی بالاتر می گردد. خواص حافظه داری یا هوشمندی ورق های پلیمری می تواند یک مسیر جدید با ارائه مواد جدیدی برای بسیاری از محصولاتی باشد که شاید تاکنون به آن در کشور توجهی نشده است در حالیکه وجود آنها در دنیای رقابتی امروز به منظور جلوگیری از غافلگیری تکنولوژی در کشور الزامی است. به طور خاص، اهمیت فرآوری نانوکامپوزیت های حافظه دار برای ساخت ورق های هوشمند محصول مورد نظر در این طرح یعنی ورق های پلیمری حافظه دار در طراحی و ساخت دیگر محصولاتی ثانوی است که از این مواد تهیه می گردند و خود گشاینده بازار و محصولاتی است که تاکنون وجود نداشته و یا در کشور تولید نشده است. هدف کلی انجام این طرح فرآوری و مشخصه یابی و ساخت پلیمرهای حافظه دار بمنظور دستیابی به دانش فنی و فرمولاسیون و نحوه فرآوری آنها برای تولید ورق های حافظه دار قابل استفاده در خودروسازی و یا محصولات in-vitro (خارج از بدنی) نظیر پوشش های پرتودرمانی به عنوان ماسک های تثبیت است. ورق های پلیمری مورد نظر در این طرح بر اساس انتخاب مواد و فرآوری پلیمرهای حافظه دار صورت می گیرد. طرح پیشنهادی دارای پتانسیل کم نظیر، به عنوان یک مطالعه موردی تکنولوژیک فناوری بالا، برای ورود مبحث نانوفناوری به یک حوزه کاربردی و مورد نیاز انسان و تجلی آن در جامعه برای بهبود رفاه و سلامت بوده و خود می تواند توسعه دهنده تحقیقات کاربردی و تجاری با ریسک پائین برای طیف وسیعی از تخصص ها به دلیل ماهیت بین رشته ای خود باشد. نیاز کشور به محصول مهمترین نیاز کشور در شرایط فعلی ایجاد و معرفی محصولاتی است که با مزیت های خود ایجاد بازار و اشتغال می کنند. بر اساس موارد فوق الذکر، این محصول پتانسیل بالایی هم برای تولید آن و هم محصولات مشتق شده از این مواد را دارد. حوزه مراقبت و درمان در دستورکار هرکشور پیشرفته ای بوده و تلاش در جهت بهبود وضع سلامت و درمان افراد در اولویت های هر جامعه ای می باشد. ورق های حافظه دار می تواند در طراحی و ساخت محصولات بیمارستانی استفاده گردد. محصول مورد نظر از دیگر طرح های این گروه می باشد که خود دارای بازار از پیش تعیین شده و مناسبی است. نرخ تصادفات جاده ای و شهری در کشور ما زیاد است. این محصول می تواند به خوبی در صنعت خودروسازی و بدنه خودروها به کار گرفته شود و به عنوان مزیت رقابتی تولیدکنندگان خودرو استفاده گردد. خواص پلیمرهای حافظه دار در درجه اول در کاربردهای دفاعی می تواند مورد توجه قرار گیرد. توسعه کشور به عنوان یک کشور پیشرو در زمینه مواد پیشرفته و زمینه های دفاعی آن در گرو دست یابی به دانش فنی و کلیدخوردن استفاده از مواد تکنولوژی بالا در صنعت هوایی خود است. بسیاری از تحقیقات فعلی در حوزه های بین رشته ای گسترش پیدا کرده است. یکی از مهمترین موضوعات از این قبیل بافت ها، ایمپلنت ها و داربست های استخوانی پلیمری با خواص حافظه داری و یا زیست تخریب پذیری است. گزارش و شرح زیرساخت‌ها، فعالیت‌ها، و دستاوردها فعالیت های صورت گرفته : تهیه مواد پلیمری و نانومواد طراحی و ساخت دستگاه اکسترودر تک ماردون به منظور ساخت نمونه های مورد آزمایش ساخت دستگاه میکرو تزریق به منظور تهیه نمونه های ASTM تهیه نمونه های بالک حافظه دار طراحی و ساخت دستگاه اندازه گیری نیروی الیاف حافظه دار طراحی و ساخت دستگاه 1LDM ( پرینت سه بعدی مایع) طراحی و ساخت دستگاه رولر میکسر کلندرینگ به منظور تهیه ورق های شکل پذیر ساخت نمونه نهایی این پروژه در آزمایشگاه پلیمر و نانوکامپوزیت
پژوهشکده/دانشکده
مهندسی مکانیک انجام شده است و در مرحله خاتمه طرح با ستاد توسعه نانوفناوری می باشد. محصول نهایی پس از دستیابی به فرمولاسیون و دانش فنی مواد مورد استفاده و فرآوری و روش ساخت به دنبال مشخصه یابی های خواص مکانیکی، حافظه داری و حرارتی و ساختاری در غالب پروژه های کارشناسی ارشد و دکتری توسط تجهیزات فرآوری پلیمر مستقر در آزمایشگاه ساخته شده است. مشخصات فیزیکی و فنی: استفاده از تکنولوژی نانوکامپوزیت های حافظه دار به منظور ساخت ورق ها و فیلمانت های حافظه دار کاهش وزن و حجم ورق های حافظه دار با استفاده از فناوری نانو استفاده از پلیمرها، نانو مواد و مواد واسطه ای موجود در کشور تقلیل دمای مرزی و انتقالی در تغییر شکل حافظه داری محصول با طراحی مواد و روش ساخت (پروتوکول حافظه داری نانوکامپوزیت پلیمری) طراحی ورق های حافظه دار با حداقل دو نوع مواد با خواص فیزیکی و مکانیکی متفاوت انعطاف پذیری و قابلیت جذب انرژی بستگی به کاربرد طراحی خواص مکانیکی و ترمو-مکانیکی ورق ها بر اساس قابلیت شکل دهی تصاویر و محتوای گرافیکی مرتبط: طراحی و ساخت ماسک های پرتودرمانی تثبیت اندام در درمان سرطان و جراحی بر پایه نانوکامپوزیت های پلیمری حافظه دار )هوشمند)- برنامه راهبری پژوهش‌های ماموریت‌گرا-ستاد توسعه و تجاری سازی نانوفناوری