نشریه علمی پژوهشی مواد پیشرفته در مهندسی

---

در سال‌های اخیرهم‌زمان با پیشرفت تکنیک چاپ مدار بر روی سطوح، امکان ساخت خطوط نواری و اجتماع آن با عناصر مداری دیگر فراهم شده است. این خطوط نواری معروف به خطوط میکرواستریپ‌اند و به این مجموعه آنتن‌های میکرواستریپ گفته می‌شود. بطور کلی آنتن‌های میکرواستریپ از سه لایه پچ رسانا، زیرلایه دی الکتریک و صفحه زمین رسانا تشکیل شده است. یکی از مهم‌ترین مشکلات استفاده از آنتن‌های متداول، انعطاف‌ناپذیری آن‌هاست. در این پژوهش، تمامی لایه‌ها از جنس منسوج است و آنتن بدست آمده از قابلیت انعطاف‌پذیری و خمش قابل قبولی برخوردار است. برای تهیه آنتن‌ها از چاپ جوهر افشان به همراه روش لایه نشانی الکترولس جهت تهیه طرح‌های متنوع آنتنی مشتمل بر ذرات نیکل استفاده شده است. سطوح پوشش داده شده توسط میکروسکوپ الکترونی ،تحلیل عنصری و میکروسکوپ نوری مشخصه‌یابی شدند. علاوه بر این ثبات شستشویی سطوح همراه با سایر خصوصیات فیزیکی - مکانیکی به روش‌های استاندارد مورد بررسی قرار گرفت. تحلیل عنصری پارچه لایه نشانی شده تشکیل ذرات نیکل را به وضوح نشان می‌دهد. علاوه بر این بررسی مورفولوژیک طرح‌های آنتن با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی شکل گیری پوششی یکنواخت از نانو ذرات نیکل در محدوده قطری 100-500 نانو متر با شکل شبه‌کروی و مرزهای مشخص را نشان می‌دهد. هم‌چنین حضور تجمعی ذرات در لایه‌های متوالی با ساختار شبه کلمی موید تشکیل شکل‌گیری کریستال‌های فلزی است. نتایج بدست آمده از آزمون ثبات شستشویی نشان دهنده پایداری قابل قبول مقاومت الکتریکی طرح‌ها پس از شستشوی متوالی است. هم‌چنین بهره و پهنای باند آنتن‌های ساخته شده، با استفاده از تحلیلگر اسپکتروم مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بدست آمده از دستگاه تحلیلگر اسپکتروم نشان داد که با افزایش اندازه پچ رسانا، پهنای باند آنتن‌های چاپی به میزان KHz1 نسبت به آنتن‌هایی با پچ کوچک‌تر افزایش و بهره آن به میزان dB 11- کاهش یافته است. از طرفی پهنای باند آنتن مستطیلی نسبت به آنتن مارپیچ، KHz 2/0 افزایش و بهره آن dB 5/2- کاهش یافت. هم‌چنین نتایج کسب شده از آزمون هدایت الکتریکی نشانگر آن است که هدایت الکتریکی آنتن‌های میکرو استریپ به میزان قابل قبول S/cm 2632 رسیده است.

---

دردهه‌های اخیر پیشرفت‌های قابل توجهی در زمینه تجهیزات پزشکی قابل پوشش صورت گرفته است، آینده‌ای که درآن تمامی علائم حیاتی بشر از یک لباس توسط فرد دریافت شود، باوری است که امروزه در اندیشه و عمل پژوهشگران است. در راستای دست یابی به این امر، منسوجات باید از مقاومت الکتریکی پایین و یکنواختی در سطح برخوردار باشند، زیرا برقراری ارتباط بین اجزاء منسوج الکترونیکی نیازمند وجود هدایت الکتریکی در منسوج است. یکی از روش های اقتصادی و مناسب برای کاهش مقاومت الکتریکی منسوجات چاپ طرح‌های رساناست که با این روش منسوج از یکپارچگی و راحتی بالایی برخوردار است. حسگر طراحی شده در این مقاله، بر پایه چاپ تخت ماده فعال‌کننده و لایه نشانی الکترولس فلز مس است. نتایج به‌دست آمده در این بررسی، نشان داد که برای واکنش فلز مس در حمام لایه نشانی شرایط قلیایی لازم است (5/8pH= )و بهترین دما برابر با 70 درجه سانتی‌گراد است. میزان مقاومت الکتریکی به‌دست آمده در این روش 08/0 اهم بر سانتی‌متر مربع است که این مقدار مقاومت الکتریکی برای الکترود دریافت‌کننده سیگنال‌های بیوالکتریک مناسب است. نتایج به‌دست آمده از آزمایش دریافت سیگنال قلب و مقایسه آن با الکترود مرجع دستگاه الکتروشوک مانیتورینگ، نشان‌دهنده کیفیت بسیار بالای سیگنال‌های دریافتی است. به‌کار بردن این حسگرهای چاپ شده بر سطح منسوج به‌علت انعطاف‌پذیر بودن منجر به‌راحتی در پوشش و آزادی عمل بیش‌‎تر کاربر خواهد شد.

---

در این پژوهش، رفتار سایشی کامپوزیت‌های تجاری WC-10wt%Co (H10F)، WC-40vol%Co و کامپوزیت‌ WC-40vol%FeAl-B با مقادیر مختلف بور (صفر- ppm1000) در دمای بالا به‌روش پین روی دیسک بررسی شد. آزمون‌های سایش تحت بار 40 نیوتن و طی مسافت 100 متر و در سه دمای محیط، 200 و 300 درجه سانتی‌گراد انجام شدند. سطوح سایش به‌وسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که مقاومت سایشی همه کامپوزیت‌ها با افزایش دمای آزمون، کاهش می‌یابد. کامپوزیت WC-40vol%FeAl بدون بور کمترین مقاومت سایشی را در همه دماها نشان می‌دهد. با حضور بور تا ppm 500 در زمینه آلومیناید آهن، مقاومت سایش دما بالای این کامپوزیت‌ها بهبود می‌یابد و مکانیزم سایش از جدایش ذره به خراشان تغییر پیدا می‌کند. بور با افزایش میزان چقرمگی این کامپوزیت‌ها و افزایش شکل‌پذیری آلومیناید آهن منجربه بهبود پیوند فصل مشترک زمینه آلومیناید آهن و ذرات کاربید تنگستن و بنابراین افزایش مقاومت سایشی این کامپوزیت‌ها می‌شود. کامپوزیت WC-40vol%(FeAl-500ppmB) مقاومت به سایش در دمای بالای بیشتری نسبت به WC-40vol%Co و WC-10wt%Co تجاری دارد.