منابع

1. Njuguna, J. , Pielichowski, K. , and Desai, S. (2008). Nanofiller-reinforced polymer nanocomposites. Polym. Adv. Technol. 19(8): 947-959. 2. Takahashi. Y. (2007). Cellulose Nanoparticles: a route from renewable resources to biodegradable nanocomposites, PhD Thesis, State University of New York, College of Environmental Science and Forestry. 3. Bondeson. D. (2007). Biopolymer-based nanocomposites: processing and properties, PhD Thesis, Norwegian University of Scienceand Technology, Faculty of Engineering Science and Technology, Department of Engineering Design and Materials 4. Gacitua W.E. , Ballerini. A.A. , and Zhang. J. (2005). Polymer nanocomposites: synthetic and natural fillers a Review, Cienc. Technol,7(3): 59-178 5. Dufresne. A. and Belgacem. M.N. (2013). Cellulose reinforced composites: from Micro to Nanoscale, overview, Polimeros: Cienc. Technol, 23(3): 277-286 6. Leja. K. , and Lewandowicz. G. (2010). Polymer biodegradation and biodegradable polymers—a review. Polish J. Environ. Stud, 19(2): 255-266. 7. Jamshidian. M. , Tehrany. E.A. , Imran. M. , Jacquot. M. , and Desobry. S. (2010). Poly-lactic acid: Production, applications, nanocomposites, and release studies. Compr. Rev.Food Sci. Food Safm, 9(5): 552-571 8. Mohanty. A.K. , Misra. M. , and Hinrichsen. G. (2000). Biofibres biodegradable polymers and biocomposites: an overview. Macrmol Mater Eng, 276(6): 1-24 9. Siracusa. V. , Rocculi. P. , Romani. S. ,and Rosa. M.D. (2008). Biodegradable polymers for food packaging: a review. Trends Food Sci. Technol, 19: 634-643 10. Pandey. J.K. , Chu. W.S. , Lee. C.S. , and Ahn. S.H. (2007). Preparation characterization and performance evaluation of nanocomposites from natural fiber reinforced biodegradable polymer matrix for automotive applications. Technolo and Science, 17–20 11. Sinha. S.R. , and Bousmina, M. (2006) Biodegradable polymer/layered silicate nanocomposites. In Polymer Nanocomposites; Mai, Y. , Yu, Z. , Eds. ; Woodhead Publishing and Maney Publishing: Cambridge, England, pp, 57-129. 12. John. M.J. , and Thomas. S. (2008). Biofibres and biocomposites. Carbohyd. Polym, 71(3): 343-364

اخیراً به دلیل افزایش نگرانیهای زیست‌محیطی استفاده از زیست کامپوزیتها، در صنعت خودروسازی، بسته- بندی و پزشکی مورد توجه قرار گرفته‌است. بهدلیل ترکیب نانو پرکننده‌های طبیعی و پلیمرهای آلی، نانو کامپوزیتهای پلیمری سبز خواص منحصر بفردی را از خود نشان می‌دهند. الیاف گیاهی برای تقویت پلیمرها بسیار مطلوب هستند؛ زیرا این الیاف دارای مقاومت و سختی نسبتاً باال، هزینه کم، چگالی پایین، انتشار کم دی‌اکسید کربن و زیست تخریبپذیر هستند. از سوی دیگر، پلیمرهای آلی به دلیل زیست تخریبپذیری و عدم ایجاد اثرات زیست‌محیطی منفی مطلوب می‌باشند.. در این مقاله نانو کامپوزیتها، روش‌های تولید، گرایش، چالشها در زمینه تهیه نانوکامپوزیت سبز پرداخته شده‌است.

**مقدمه:**
پژوهشهای بسیاری برای توسعه و کاربرد زیست کامپوزیتهای تقویت شده سازگار با محیط زیست برای استفاده در خودرو،
ساخت و ساز، بستهبندی و زمینه‌های پزشکی انجام شده‌است. در واقع افزودن نانو ذرات باعث بهبود ویژگیهای پلیمر شده، و سبب بهکار بردن آنها در صنایع خودروسازی و ساخت و ساز و پزشکی می‌شود. ویژگی-
هایی که به‌طور قابل مالحظهای بهبود یافته‌است، شامل افزایش خواص مکانیکی) به عنوان مثال، مقاومت، مدول الاستیک و ثبات
ابعادی (ویژگیهای ترمومکانیکی و نفوذپذیری) به عنوان مثال، گاز، آب وهیدروکربن و پایداری حرارتی(کاهش میزان انتشار
دود، مقاومت شیمیایی، ویژگیهای ظاهری سطح، وزن و هدایت الکتریکی می‌باشد. نانوکامپوزیتها سامانه‌های دو فازی ازماتریس پلیمری و پرکنندهاند که دست کم یکی از ابعاد فاز پرکننده، بین ۰–۰۰۰ نانومتر است دلیل بهبود خواص مختلف نانو کامپوزیتها مربوط به اندازه ذرات فاز پرکننده است. با کاهش اندازه ذرات فاز پرکننده، سطح ویژه افزایش و متوسط فاصله بین ذرات کاهش می‌یابد و سطح مشترک که مسئول ارتباط بین ماتریس و پرکننده است، افزایش قابل مالحظهای نشان می‌دهد. در نتیجه، تعداد برهمکنشهای بین ماتریس و پرکننده افزایش می‌یابد. این امر باعث بهبود خواص فیلمهای نانوکامپوزیت نسبت به فیلمهای معمولی می‌شود. در گذشته، عالقه عمدهای در استفاده از مواد مصنوعی مانند پلی استرها آلیفاتیک، پلی استرها آلیفاتیک معطر، پلی وینیل الکل، پلی استایرن، نانورس، شیشه والیاف کربن نانو لوله‌های کربن و غیره برای تولید نانو کامپوزیت ایجاد شده‌است. در حال حاضر استفاده از این مواد، به دلیل کمبود ترکیبات آلی ناشی از کاهش نفت و منابع گاز و افزایش قیمت نفت و گاز به یک چالش بزرگ تبدیل شده‌است)Leja و همکاران، ۲۰۰۰(همچنین نگرانیهای زیست‌محیطی به دلیل تخریب یا سوزاندن این مواد و گرم شدن کره زمین، هزینه‌های غیر اقتصادی، ایجاد آلودگی در بازیافت و انتشار آن و مسمومیت مصرف‌کنندگان نیز وجود دارد. باتوجه به این نگرانیها تالش برای پیدایش موادی که می‌توانند بر این چالشها غلبه کنند و باعث حفظ خواص مورد نیاز برای کاربردهای مختلف شوند یک ضرورت است. استفاده ازکامپوزیتهای پلیمری از منابع تجدیدپذیر دارای مزایای بیشتر از منابع مصنوعی می‌باشد، به ویژه استفاده از آنها به عنوان راه حلی برای روبهرو شدن با مشکالت زیست‌محیطی ایجاد شده توسط زباله‌های پالستیکی رو به افزایش است). همچنین آنها به عنوان یک جایگزین برای حفظ توسعه پایدار اقتصادی و فنآوری محیط زیست می‌باشند. امروزه کامپوزیتهای سبز به‌طور گستردهای باتوجه به نوآوری مورد نیاز برای توسعه مواد از پلیمرهای زیست تخریب پذیر، حفظ مواد اولیه فسیلی، زیست تخریب پذیری وکاهش در حجم انتشار دی‌اکسید کربن به اتمسفر مورد بررسی قرار گرفته‌است. استفاده از منابع کشاورزی) ضایعات و محصولات (برای تولید مواد سبز، از دالیل گسترش تحقیقات در زمینهی نانو کامپوزیتهای سبز می‌باشد. انتظار می‌رود استفاده از نانو کامپوزیت‌های سبز به منظور بهبود سرعت تولید و سازگاری با محیط زیست افزایش یابد.

**نانوکامپوزیت**
نانوکامپوزیت‌ها شامل مواد چندفازی هستند که حداقل یکی از اجزای تشکیل دهندهٔ آن در یک بعد، اندازه کمتر از۱۰۰ نانومتر داشته باشد.
نانوکامپوزیتهای سبز
نانو کامپوزیت‌های سبز تماماً زیست تخریب پذیر از ترکیب الیاف طبیعی با رزین‌های زیست تخریب پذیر ساخته می‌شوند.

**پلیمرهای سبز:**
مواد سبز موادی هستند که زیست تخریب پذیر و تجدیدپذیر باشند. از جاذبه‌های مهم در مورد کامپوزیتهای سبز سازگاری آنهابا محیط زیست، تخریب پذیری و پایداری آنها است. در پایان عمرشان آنها را می‌توان بدون آسیب رساندن به محیط زیست به راحتی دفع یا کمپوست نمود. چالشهای کامپوزیت سبز اساساً شامل چالشهای هنگام به دست آوردن پلیمرهای سبز که به عنوان ماتریس برای تولید مواد مرکب استفاده می‌شود، می‌باشد. به پلیمری سبز گفته می‌شود، هنگامی که آن دارای خواص سازگار با محیط زیست مطلوب مانند قابلیت تجدید و تجزیهپذیری باشد. تجزیه بیولوژیکی به معنی تخریب پلیمر در محیط طبیعی که شامل تغییر در ساختار شیمیایی، کاهش خواص مکانیکی وساختاری و تغییر به ترکیبات دیگری که برای محیط زیست
مفید است، می‌باشد. پلیمرهای که از منابع طبیعی) مانند نشاسته، لیگنین، استات سلولز، پلی الکتیک اسید)PLA)، پلی هیدروکسی آلکانوآتها)PHA)، پلی هیدروکسی بوتیرات)PHB)، وغیره (و برخی از منابع مصنوعی) پلی استرهای آلیفاتیک و پلی استرها معطر، پلی وینیل الکل، پلی الفین اصالح شده و غیره (که قابل تجزیه هستند ایجاد می‌شوند، به عنوان زیست پلیمرها طبقه‌بندی شده‌اند)

تولید و خواص انواع کامپوزیتهای سبز
----------------------------------

کامپوزیتهای برپایه نشاسته ترموپالستیک:

نشاسته یکی از زیست پلیمرهاست، که به دلیل فراوانی در طبیعت، قیمت ارزان و آسانی آماده‌سازی و قابلیت تولید فیلم و مواد بسته‌بندی سخت یا نیمه سخت از آن، مورد توجه زیادی قرار گرفته‌است. با این وجود، این زیست پلیمر معایبی دارد که استفاده از آن را در تولید فیلم و سایر مواد بسته‌بندی محدود می‌سازد. این معایب عبارتاند از، خاصیت آب دوستی شدید آن، مقاومت ضعیف فیلم آن در برابر رطوبت، خواص مکانیکی نسبتاً ضعیف به دلیل آب دوستی زیاد نشاسته و تضعیف خواص مکانیکی فیلم در شرایطی مانند رطوبت نسبی زیاد. روشهای مختلفی برای بهبود خواص فیلم نشاسته وجود دارد که یکی از جدیدترین آنها اختالط نشاسته با نانو پرکننده‌ها و تولید نانو کامپوزیتهاست.

کامپوزیتهای برپایه پلی الکتیک اسید:

پلی الکتیک اسید)PLA)زیست پلیمری گرمانرم و آلیفاتیک خطی، مونومرهای تشکیل دهنده آن الکتیک اسید یا -۲هیدروکسی پروپیونیک اسید است. در اثر پلیمرشدن تراکمی این مونومرها یا پلیمرشدن حلقه گشای الکتید می‌توان به پلی الکتیک اسید دست یافت). با وجود مزایای زیادی که پلی الکتیک اسید در مقایسه با سایر زیست پلیمرها دارد، استفاده آن در صنعت و رقابت با پلیمرهای صنعتی با چند چالش اصلی روبه روست، از جمله: نفوذپذیری زیاد به بخار آب و گازها، دمای ۰ انتقال شیشه‌های Tg (کم، پایداری گرمایی ضعیف، ترد و شکننده بودن که نیاز به اصالح و بهبود خواص را پیش از استفاده اجتناب ناپذیر می‌کند. برای غلبه بر این مشکلات می‌توان از راهکارهایی همچون استفاده از نرمکننده‌های مناسب، ترکیب با سایر پلیمرها، بهینه‌سازی شرایط تبلور و استفاده از افزودنیهای مناسب برای تولید انواع کامپوزیتهااستفاده کرد. استفاده از نانوذرات وتولید نانوکامپوزیت برای بهبود خواص پلیمرها به دلیل تنوع و اثربخشی زیاد این ذرات بسیارمطرح است.

کامپوزیت‌های برپایه سلولز
-------------------------

سلولز به عنوان فراوان‌ترین زیست پلیمر و مشتقات حاصل از آن از افزودنی‌هایی هستند که سالهاست برای تولید چند سازه‌ها واخیراً نانوچندسازه‌های سبز تماماً زیست تخریب پذیر از ترکیب الیاف طبیعی با رزین‌های زیست تخریب پذیر به کار گرفته شده‌اند. سلولز حاصل از محصوالت کشاورزی به عنوان یک منبع پلیمرهای زیستی است، که می‌تواند جایگزین پلیمرهای نفتی شود.
نانوکامپوزیتهای سبز با موفقیت با استفاده از استات سلولز (CA(روان‌کننده تری اتیل سیترات (TEC (و خاک رس اصلاح شده از طریق ترکیب مذاب تولیده شده‌است. پالستیک سلولزی با ۲۰ درصد وزنی استات سلولز خالص و ۲۰ درصد وزنی تری اتیل پالستی سیترات به عنوان ماتریس پلیمری برای تولید نانوکامپوزیت مورد استفاده قرار گرفت.
نتایج نشان داد، که نانوکامپوزیتهای سلولزی مبتنی بر پالستیکی حاوی ۲ و ۰۰ درصد وزنی نانورس ساختار بهتری نسبت به ۲۰ درصد وزنی نانورس داشته‌است. مقاومت کششی، مدول و پایداری حرارتی پالستیک سلولزی افزایش یافته‌است. اخیراً در پژوهشی، نانوکامپوزیتی بر پایه سلولز و نانو پلی پیرول با فرایند پلیمیزاسیون درجا آماده شد و به عنوان حسگر دمایی بررسی شد. همچنین پژوهش‌هایی در زمینه کاربرد نانو کامپوزیت‌های بر پایه سلولز در مصارف دارویی انجام شده‌است.

1. ↑ . مجموعه مقاالت نخستین همایش ملّی چوب و فرآورده‌های لیگنوسلولزی
نسیبه محمدی، زینب خراسانی، شوبو صالح پور. کاراکتر line feed character در `|دیگران=` در موقعیت 62 (کمک); پارامتر `|عنوان= یا |title=` ناموجود یا خالی (کمک)