موضوع مقاله: پلیمرهای واکنش دهنده به دما | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # پلیمرهای واکنش دهنده به دما | مقدمه: پلیمرهای واکنش دهنده به دما یا پلیمرهای حرارتی پلیمرهایی هستند که تغییر چشمگیر و ناپیوسته از خصوصیات فیزیکی آنها با دما که با تغییر آن تغییر می‌کند را نشان می‌دهندAllan S. | ## بخش 1: پلیمرهای واکنش دهنده به دما | این اصطلاح معمولاً زمانی مورد استفاده قرار می‌گیرد که خاصیت مورد نظر حلالیت در یک حلال معین باشد، اما در صورت آسیب دیدن سایر خواص نیز ممکن است مورد استفاده قرار گیرد. پلیمرهای گرماسنجی مربوط به طبقه مواد محرک پاسخگو هستند که بر خلاف مواد حساس به دما (برای کوتاه مدت و گرمازا) که به طور مداوم با شرایط محیطی تغییر می‌کنند، می‌باشند. به معنای دقیق تر، پلیمرهای گرماسنج، میزان شکاف مورد قبول بودن را در نمودار ترکیب دما خود نشان می‌دهند. بسته به اینکه امتزاج شکاف در دماهای بالا یا پایین پیدا شده‌است، به ترتیب دمای محلول انتقادی بالایی یا پایینی وجود دارد. تحقیقات عمدتاً روی پلیمرهایی تمرکز دارند که گرماگرایی را در محلول آبی نشان می‌دهد. سطوح امیدوارکننده در زمینه کاربرد عبارتند از: مهندسی بافت، کروماتوگرافی مایع، دارورسانیMark A. فقط چند کاربرد انگشت شمار تجاری وجود دارد، به عنوان مثال، صفحات کشت سلولی که با یک پلیمر LCST پوشیده شده‌اند. پایین: به یک سطح وصل شده‌است تاریخچه نظریه پلیمر گرماسوز (یا همان، میکروژل‌ها) در دهه ۱۹۴۰ با تلاش‌های لوری و هاگنز که هر کدام به طور مستقل انتظارات نظری مشابهی برای پلیمر در محلول با درجه حرارت متفاوت ایجاد کردند شروع شد. | ## بخش 2: پلیمرهای واکنش دهنده به دما | انتقال سیم پیچ به گلوبول زنجیره‌های پلیمری گرماسنجی در حالت محلول یک ترکیب سیم پیچ گسترده را تشکیل می‌دهند. هنگامی که مکانیسم‌هایی که تنش سطحی را کاهش می‌دهند وجود نداشته باشد، گلوبول‌ها جمع می‌شوند و در نتیجه باعث کدورت و تشکیل ذرات قابل مشاهده می‌شوند. نمودارهای فاز پلیمرهای گرماسنجی دمای جدایی فاز (و از این رو، نقطه ابر) به غلظت پلیمر وابسته است. مخلوط‌های به شدت باینری که به صورت ترکیبی از مراحل همزیستی هستند را می‌توان با ترسیم خطوط کراوات تعیین کرد. اگر چه، پلیمرها توزیع جرم مولی را نشان می‌دهند، این رویکرد ساده ممکن است کافی نباشد. در طی فرایند جداسازی فاز، فاز پلیمر غنی می‌تواند قبل از رسیدن به تعادل، به حالت شیشه ای تبدیل شود. اگرچه می‌توانیم که منحنی انتقال شیشه را به نمودار فاز اضافه کنیم، اما تعادل واقعی نیست. در رابطه با پلیمرهای UCST، در بالای نقطه برغمن فازها به دو حالت مایع تقسیم می‌شوند، در زیر نقطهٔ برغمن به یک فاز ضعیف از پلیمر مایع و یک فاز غنی از پلیمر منجمد شده تقسیم می‌شود. | ## بخش 3: پلیمرهای واکنش دهنده به دما | ترمودینامیک هنگامی پلیمرها در حلال حل می‌شوند انرژی گیبس سیستم کم می‌شود، یعنی تغییر انرژی گیبس (ΔG) منفی است. از تحول شناخته شده لژاندر معادله گیبس - هلمولتز استنباط می‌شود که ΔG توسط آنتالپی اختلاط (ΔH) و آنتروپی اختلاط (ΔS) تعیین می‌شود. بدون تداخل بین ترکیبات ، آنتالپی اختلاط وجود نخواهد داشت و آنتروپی اختلاط ایده‌آل خواهد بود. آنتروپی ایده‌آل از چندین ترکیب خالص چندگانه همیشه مثبت است (اصطلاح T∙ΔS- منفی است) و ΔG برای همه ترکیبات منفی خواهد بود و باعث اختلال در عملکرد می‌شود؛ بنابراین شکاف‌های اختلالی که مشاهده می‌شوند، فقط با تعامل قابل توضیح هستند. در مورد محلول‌های پلیمری، اثرات متقابل پلیمر-پلیمر، حلال-حلال و پلیمر-حلال باید در نظر گرفته شوند. این که آیا یک پلیمر عملکرد LCST و / یا UCST را نشان می‌دهد، می‌تواند ناشی از وابستگی به دمای پارامتر تعامل باشد (شکل را ببینید). لازم به ذکر است که پارامتر تعامل نه تنها شامل سهم آنتالپیک بلکه شامل آنتروپی غیر ایده‌آل مخلوط کردن، که باز هم شامل بسیاری از مشارکتهای فردی است (به عنوان مثال، اثر آبگریز قوی در محلول‌های آبی) نیز هست. | ## جمع‌بندی | نمایش داده شده پلیمری با LCST است پلیمرهای گرماسنجی را می‌توان با قسمت‌هایی که به زیست مولکول‌های خاص متصل می‌شوند، عملیاتی و فعال کرد.