ริ้วรอยตามธรรมชาติในระยะยาวการเปลี่ยนแปลงทางกลศาสตร์ PDMS และการตอบสนองทางความร้อนความเสถียรของอุปกรณ์ควบคุมการไหลแบบไมโครได้รับความสนใจ

บริบทการศึกษาและการค้นพบหลัก

การศึกษาที่ตีพิมพ์ออนไลน์โดยการทดสอบโพลีเมอร์ (ผู้เขียน Nicolás Soto, Francisco González Varela, Alexander Córdoba, Constanza Maulén, Enzo Brito, Esteban Zamora, FabiánÁlvarez Carrasco, Paula A. Zapata, Claudio García Herrera, Diego A. Vasco, María Luisa Cordero, Aldo Abarca Ortega) ภูมิหลังตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงการตอบสนองทางกลและอุณหภูมิของ polydimethylsiloxane (PDMS) หลังจากอายุตามธรรมชาติในระยะยาว การศึกษาชี้ให้เห็นว่าความชราตามธรรมชาติไม่ได้นำมาซึ่งการเปลี่ยนแปลงรูปลักษณ์ของพื้นผิวเท่านั้น แต่ยังส่งผลต่อพฤติกรรมเชิงกลของวัสดุและคุณสมบัติทางความร้อนในเวลาเดียวกันซึ่งหมายความว่าความน่าเชื่อถือในการทำงานของพอลิเมอร์ที่มีความยืดหยุ่นซึ่งเป็นตัวแทนของ PDMS ในการให้บริการระยะยาวจะต้องได้รับการประเมินใหม่

คุณค่าของการศึกษาคือการดึง “ความชรา” จากสภาวะการเร่งความเร็วในห้องปฏิบัติการกลับสู่ฉากการสัมผัสตามธรรมชาติที่แท้จริง สำหรับการศึกษาอายุโพลิเมอร์อายุธรรมชาติประกอบด้วยการฉายรังสีอัลตราไวโอเลตการไหลเวียนของอุณหภูมิความชื้นและออกซิเจนและปัจจัยอื่น ๆ อีกมากมายทำงานร่วมกันเส้นทางของการกระทำไม่สอดคล้องกับการทดสอบการเร่งความเร็วเดียวดังนั้นข้อมูลการตอบสนองทางกลและความร้อนที่ได้รับจึงมีความหมายอ้างอิงในการทำความเข้าใจรูปแบบความล้มเหลวที่แท้จริง

ความสำคัญต่ออุตสาหกรรมเสริมโพลิเมอร์

PDMS เป็นอีลาสโตเมอร์ชนิดพิเศษที่โซ่หลักคือพันธะซิลิคอนออกซิเจนและกลไกการย่อยสลายของมันแตกต่างจากพอลิเมอร์โซ่คาร์บอน แต่ยังรวมถึงปัญหาเช่นการเกิดออกซิเดชันของอนุมูลอิสระการจัดเรียงส่วนของห่วงโซ่และการเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นของการเชื่อมโยงข้ามในกระบวนการชรา การเปลี่ยนแปลงการตอบสนองทางกลและความร้อนที่สังเกตได้ในการศึกษาชี้ให้เห็นว่าภายใต้สถานการณ์การใช้งานระยะยาวเครือข่ายการเชื่อมโยงข้ามของวัสดุและความสามารถในการเคลื่อนที่ของโซ่โมเลกุลจะเปลี่ยนไปซึ่งเกี่ยวข้องโดยตรงกับระบบป้องกันออกซิเจนเพื่อยับยั้งการย่อยสลายออกซิเดชันและรักษาเสถียรภาพของโครงสร้างเครือข่าย เป้าหมายของบทบาท สําหรับชิปควบคุมการไหลของไมโคร เซ็นเซอร์ที่ยืดหยุ่นและอุปกรณ์ทางชีวการแพทย์ที่ต้องการการทํางานอย่างต่อเนื่องกลางแจ้งหรือระยะยาว การออกแบบสูตรควรพิจารณาเสถียรภาพของสภาพอากาศเป็นหลัก ไม่เพียงแต่มุ่งเน้นไปที่ตัวชี้วัดทางกลเริ่มต้นเท่านั้น

จากเส้นทางเทคโนโลยีการทำให้เสถียรความไวต่อรังสีอัลตราไวโอเลตและการเกิดออกซิเดชันของระบบซิลิกอนออกซิเจนนั้นแตกต่างจากพอลิเมอร์โซ่คาร์บอนความเหมาะสมของ HALS (ตัวป้องกันแสงอะมิโน) และ UVA (ตัวดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลต) ต้องใช้การตัดสินโครงสร้างทางเคมีของเมทริกซ์ การศึกษาไม่ได้ให้โครงการสารเสริมที่เฉพาะเจาะจง แต่ผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่าการพึ่งพาวิธีการรักษาเสถียรภาพเพียงอย่างเดียวนั้นยากที่จะครอบคลุมการลอยตัวของประสิทธิภาพที่เกิดจากการมีเพศสัมพันธ์หลายปัจจัยในริ้วรอยตามธรรมชาติ แนวคิดของระบบการผสมพันธุ์ – นั่นคือการออกแบบร่วมกันสําหรับเส้นทางการออกซิเดชันและการเสื่อมสภาพด้วยแสง – มีความสําคัญในทางปฏิบัติมากขึ้นในการรับประกันเสถียรภาพในระยะยาว สำหรับการพัฒนาสูตรที่มี PDMS เป็นเมทริกซ์การจับคู่ระบบต้านออกซิเจนและส่วนประกอบที่มีความเสถียรแสงสามารถมุ่งเน้นในการตรวจสอบและประเมินผลการรักษาเสถียรภาพร่วมกันโดยลักษณะทางกลและอุณหภูมิก่อนและหลังอายุ

การเปิดเผยของการตรวจจับและลักษณะ

การศึกษาใช้การตอบสนองทางกลศาสตร์และอุณหวิทยาเป็นตัวบ่งชี้การประเมินอายุแนวคิดนี้มีค่าอ้างอิงสำหรับการตรวจจับอายุของพอลิเมอร์ การประเมินอายุทั่วไปมักจะมุ่งเน้นไปที่รูปลักษณ์สีหรือความแข็งแรงเชิงกลเดียวและการเปลี่ยนแปลงของการตอบสนองทางอุณหพลศาสตร์สามารถสะท้อนการเปลี่ยนแปลงของการเคลื่อนไหวของส่วนโซ่และโครงสร้างของรัฐที่รวมตัวกันเมื่อรวมกับข้อมูลทางกลสามารถแสดงระดับของอายุได้อย่างสมบูรณ์ยิ่งขึ้น สำหรับซัพพลายเออร์เสริมและธุรกิจผลิตภัณฑ์การแนะนำลักษณะหลายมิติในขั้นตอนการคัดกรองสูตรที่มีความเสถียรต่อสภาพอากาศช่วยในการระบุผลเสริมฤทธิ์หรือปฏิปักษ์ในระบบผสมพันธุ์และหลีกเลี่ยงการตัดสินที่ผิดพลาดด้วยตัวชี้วัดเดียว

จำเป็นต้องระบุว่าการศึกษามุ่งเน้นไปที่พฤติกรรมการเสื่อมสภาพตามธรรมชาติของ PDMS ในการใช้งานไมโครโฟลว์และไม่เกี่ยวข้องกับผลกระทบของการเพิ่มสารต้านอนุมูลอิสระที่เฉพาะเจาะจงสายพันธุ์ HALS หรือ UVA และไม่ได้ให้ข้อมูลเปรียบเทียบสำหรับสูตรที่มีเสถียรภาพ ดังนั้น ข้อสรุปควรเข้าใจว่าเป็นการแจ้งเตือนเกี่ยวกับปรากฏการณ์ของริ้วรอยและวิธีการประเมิน ไม่ใช่การตรวจสอบโดยตรงของระบบเสริมบางอย่าง อุตสาหกรรมเสริมโพลิเมอร์สามารถมุ่งเน้นไปที่วิวัฒนาการประสิทธิภาพในระยะยาวของอีลาสโตเมอร์ซิลิกอนในสภาวะการสัมผัสที่แท้จริงและรวมกับระบบสูตรของตัวเองเพื่อดำเนินการตรวจสอบริ้วรอยเป้าหมาย

แหล่งข้อมูล: Long-term natural aging alters the mechanical and thermal response of PDMS for microfluidic applications， เสร็จสิ้นโดย Herun เคมี