إنتاج مواد بصرية من نفايات البولي بروبيلين
العنوان الرسمي للبراءة
طريقة البلمرة بالمحلول لإنتاج مادة بصرية ذكية
العنوان الإنجليزي: Solution polymerization method for smart optical material
الاختراع
الاختراع
المشكلة
تستمر مخلفات البولي بروبيلين في البيئة ويصعب تحويلها إلى منتجات أعلى قيمة، كما قد تؤدي إعادة التدوير الميكانيكية إلى تدهور خصائص المادة. ويحتاج مطورو الفوتونيات أيضًا إلى مواد بصرية قابلة للضبط لتطبيقات الليزر والإلكترونيات الضوئية.
أهميتها
يمكن لمسار يدمج مخلفات البولي بروبيلين في مركب بصري وظيفي أن ينشئ استخدامًا ذا قيمة مضافة، مع توفير مادة ذات خصائص محددة للامتصاص والفلورة وفجوة الطاقة والاستجابة لليزر.
النهج
تذيب الطريقة البولي بروبيلين، وتبلمر 2-hydroxyethyl methacrylate باستخدام benzoyl peroxide بوجود zinc acetate وrhodamine B، وتدمج البولي بروبيلين والصبغة في مصفوفة poly(2-hydroxyethyl methacrylate) لتكوين مادة بصرية ذكية.
الجهات المستفيدة
تشمل الجهات المستفيدة المحتملة مطوري مواد الفوتونيات والليزر، وباحثي الإلكترونيات الضوئية، ومصنعي البوليمرات المتخصصة، والجهات التي تستكشف إعادة الاستخدام الكيميائي ذي القيمة المضافة لمخلفات البولي بروبيلين.
القيمة المحتملة
يربط المركب الموصوف مادة أولية من مخلفات البلاستيك بمصفوفة بصرية مبلمرة، ويبلغ عن فجوتي طاقة وقمم مميزة للامتصاص والفلورة وانبعاث ليزري تحت إثارة 355 نانومتر وممانعة كهربائية قابلة للقياس.
الخلفية
الخلفية
يُستخدم البولي بروبيلين على نطاق واسع لخفة وزنه ومتانته الميكانيكية، لكن سلسلته الكربونية تقاوم التحلل وتسهم في تراكم المخلفات. وقد تقلل إعادة التدوير الميكانيكية أداء المادة، بينما يمكن لإعادة الاستخدام الكيميائي إنتاج مواد بوظائف جديدة. وتقترح البراءة مسارًا ذا قيمة مضافة بدل إعادة قولبة البولي بروبيلين فقط؛ إذ تدمج البوليمر، بما في ذلك مخلفات البولي بروبيلين في بعض التجسيدات، مع rhodamine B وpoly(2-hydroxyethyl methacrylate) المحتوي على الزنك للحصول على مادة بصرية شبيهة بأشباه الموصلات لأبحاث الليزر والإلكترونيات الضوئية.
نظرة تقنية
نظرة تقنية
يُذاب البولي بروبيلين في tetrahydrofuran في أحد التجسيدات المطالب بها. ويُخلط zinc acetate مع 2-hydroxyethyl methacrylate، ثم يضاف rhodamine B وbenzoyl peroxide؛ وتكوّن البلمرة البادئة بالبيروكسيد المصفوفة حول البولي بروبيلين والصبغة المشتتين. وتملك الجسيمات الناتجة بحجم 0.5–5 ميكرومتر فجوتي طاقة مطالبًا بهما 1.4–1.5 و1.8–1.9 eV، وقمم امتصاص وفلورة، وقمم ليزر عند 650 و685 نانومتر تحت تشعيع 355 نانومتر، ونطاقات محددة للممانعة ونقطة الانصهار.
التطبيقات المحتملة
التطبيقات المحتملة
- مادة كسب مرشحة لأبحاث أنظمة الليزر.
- مكونات بصرية ذكية لتطوير الإلكترونيات الضوئية.
- مركبات بوليمرية شبيهة بأشباه الموصلات لدراسات الفوتونيات.
- إعادة استخدام كيميائي ذي قيمة مضافة لمخلفات البولي بروبيلين.
المزايا المدعومة بالمعلومات
المزايا المدعومة بالمعلومات
- يمكنه دمج مخلفات البولي بروبيلين في مركب بصري وظيفي.
- يوفر فجوتي طاقة بصريتين محددتين في المادة المطالب بها.
- يبلغ عن خصائص مميزة للامتصاص والفلورة والانبعاث الليزري.
- ينتج جسيمات غير متكتلة مع تشتت متجانس للصبغة والبولي بروبيلين.
- يجمع الخصائص البصرية والكهربائية في مادة بوليمرية واحدة.
مرحلة التطوير
مرحلة التطوير
وُصف تخليق المادة وتوصيفها بصريًا وكهربائيًا؛ ولم يثبت الوصول إلى مرحلة تجارية على مستوى الأجهزة.
الفرصة التجارية
الفرصة التجارية
قد تهم المادة مطوري البوليمرات المتخصصة والفوتونيات والليزر ورفع قيمة مخلفات البلاستيك. ويتطلب تحويلها إلى منتج استرجاع المذيب على نطاق واسع، ودراسة تحمل اختلاف المواد الأولية، وقابلية تكرار الخصائص البصرية، ودمجها في الأجهزة، واختبار العمر، ومقارنتها بمواد الكسب أو أشباه الموصلات المعتمدة. كما تعتمد الفائدة البيئية على إدارة المذيب وأدلة دورة الحياة.
تصنيفات البراءة
تصنيفات البراءة
التصنيف الدولي للبراءات WIPO IPC
- C08F120/06المركبات الجزيئية الضخمة الناتجة عن تفاعلات لا تشمل سوى الروابط غير المشبعة بين الكربون والكربون
- C08F2/06المركبات الجزيئية الضخمة الناتجة عن تفاعلات لا تشمل سوى الروابط غير المشبعة بين الكربون والكربون
التصنيف التعاوني للبراءات CPC
- C08F120/06المركبات الجزيئية الضخمة الناتجة عن تفاعلات لا تشمل سوى الروابط غير المشبعة بين الكربون والكربون
- C08F2/06المركبات الجزيئية الضخمة الناتجة عن تفاعلات لا تشمل سوى الروابط غير المشبعة بين الكربون والكربون
- C08F2/44المركبات الجزيئية الضخمة الناتجة عن تفاعلات لا تشمل سوى الروابط غير المشبعة بين الكربون والكربون
- C08F220/20المركبات الجزيئية الضخمة الناتجة عن تفاعلات لا تشمل سوى الروابط غير المشبعة بين الكربون والكربون
- C08L23/06تركيبات المركبات الجزيئية الضخمة
- C08L33/066تركيبات المركبات الجزيئية الضخمة
- H01S5/36أجهزة تستخدم تضخيم الضوء بالانبعاث المستحث للإشعاع [LASER] لتضخيم الضوء أو توليده؛ أجهزة الانبعاث المستحث للإشعاع الكهرومغناطيسي في نطاقات غير بصرية
المخترعون
المخترعون
- المخترع الأولهاجو إدريس محمد إدريس
- مخترعخالد حسن ابن عوف أحمد
- مخترعأسامة عبد الرحمن الداغري
- مخترعأبو العز خالد مضوي خالد
- مخترعأمين عثمان الزبير أمل الهدى
الكلمات المفتاحية
الكلمات المفتاحية
- مادة بصرية ذكية
- رفع قيمة البولي بروبيلين
- rhodamine B
- poly(2-hydroxyethyl methacrylate)
- فجوة الطاقة البصرية
- الانبعاث الليزري
- الإلكترونيات الضوئية
- البلمرة في المحلول
وثيقة البراءة والرسومات
وثيقة البراءة والرسومات
رُبط منشور البراءة بهذا السجل. وتبقى الرسومات داخل الوثيقة، ولم تُزوّد حزمة وسائط عامة منفصلة ومعتمدة للنشر.