بررسی پلیمرهای واکنشگر حرارتی

پلیمرهای حرارتی دارای خواص ویژه ای هستند که منجر به کاربردهای گسترده ای برای آنها شده است. این پلیمرهای هوشمند در پاسخ به تغییرات محدود دما می توانند خواص متفاوتی از خود نشان دهند که این امر موجب تنوع در صنعت از جمله پزشکی شده است و در بحث دارورسانی و مهندسی بافت باید به آنها توجه زیادی شود. پلیمرهای حساس به دما نوعی پلیمر هوشمند هستند که توجه بسیاری از محققان و دانشمندان در زمینه های مختلف را به خود جلب کرده اند. پلیمرهای پاسخگو به گرما دارای یک تعادل آبگریز-آب دوست کوچک در ساختار خود هستند و یک تغییر دمای کوچک می تواند باعث تغییر جدیدی در برهمکنش های آبگریز و آب دوست بین زنجیره های پلیمری و سیستم آبی شود. این پلیمرها می توانند تغییر فاز را در یک محدوده دمایی مشخص نشان دهند، به عنوان مثال، حلالیت آنها در یک محلول خاص در محدوده دمایی متفاوت خواهد بود.

در این نوع پلیمر، دمایی که در آن حالت فیزیکی تغییر می کند، دمای گذار نامیده می شود. به طور کلی پلیمرهای مقاوم به حرارت به دو دسته UCST و LCST تقسیم می شوند. این مواد دمای بحرانی دارند که پلیمرها با دور زدن این دما در فاز تغییر کرده اند، برخی از این پلیمرها LCST هستند به این معنا که در زیر این دما تک فاز و بالاتر از آن دو فاز هستند. برخی دیگر از پلیمرها دارای UCST هستند، حلالیت پلیمر بالاتر از این دما افزایش می یابد و حلالیت پلیمر در زیر این دما کاهش می یابد.

پلیمرهای پاسخگو به دما برای چه مواردی استفاده می شوند؟
محققان در سراسر جهان به طور مداوم در حال مطالعه سیستم‌های مبتنی بر پلیمرهای کارآمد پاسخ‌دهنده به محرک هستند تا اثر یک محرک را به یک پاسخ تبدیل کنند. این پلیمرهای هوشمند این توانایی را دارند که تغییراتی مانند تغییرات فیزیکی و شیمیایی را که در محیطشان رخ می دهد، ترجمه کنند. این ویژگی امکان استفاده از این پلیمرها را در بسیاری از موارد فراهم می کند. مقالات متعددی پلیمرهایی را توصیف کرده اند که به دما، pH و قدرت یونی پاسخ می دهند. در این مقاله کاربرد این مواد در حسگرهای زیستی و کاربردهای تحلیلی بررسی شده است. از جمله این مواد پلیمرهایی هستند که به چندین محرک پاسخ می دهند. در نتیجه، چنین موادی کاربردهای زیادی از جمله در پزشکی، انرژی و محیط زیست پیدا کرده اند. با سازگاری خوب این مواد با کاربردهای مختلف، می توان آینده روشنی را برای استفاده از پلیمرهای هوشمند انتظار داشت.

لیست برخی از پلیمرهای پاسخگو به حرارت:
در زیر لیستی از برخی از مواد مصرفی برای پلیمرهای پاسخگوی حرارتی آورده شده است:

پلی (N-alkyl acrylamide)؛
پلی (N-vinyl کاپرولاکتام) [PVC];
پلی (N-اتیل اگزازولون) [PET Ox];
پلی (متیل وینیل اتر) [PMVE]؛
پلی (اسید اکریلیک-کوآکریل آمید)؛
الیگو و پلی پپتیدهای شبه الاستین.
هیدروژل حرارتی چیست؟
پلیمرهایی که قادر به جذب آب زیادی در حدود 90 درصد وزن خود هستند، عموماً هیدروژل نامیده می شوند. بر خلاف هیدروژل های معمولی، هیدروژل هایی که در محل توسط یک محرک دما تشکیل می شوند، از نظر فیزیولوژیکی امکان استفاده به عنوان یک ماده زیستی را دارند. این نوع هیدروژل ها می توانند در سیستم های محیطی مختلف حلالیت متفاوتی داشته باشند و نقش مهمی در انتشار دارو و بحث دارورسانی داشته باشند. استفاده از چنین موادی با مخلوط کردن یک محلول پلیمری و یک دارو، توسعه فرمولاسیون های دارویی را تسهیل می کند و می تواند برای بهبود انحلال داروهای آبگریز با وزن مولکولی کم استفاده شود.

با توجه به سهولت فرمولاسیون فرآورده های دارویی با انجام فرآیند ساده اختلاط دارو(ها) با این مواد، زیست سازگاری و امکان کاربردهای فراوان می تواند در زمینه های پزشکی و دارویی با هدف مهندسی بافت، انحلال داروهای نامحلول مورد استفاده قرار گیرد. و آزادسازی کنترل شده داروها و مولکول های بزرگ.