مركب ليزري بصري من البوليسترين المعاد تدويره
العنوان الرسمي للبراءة
مركب بوليسترين من الأكريلات/الكالكون واستخداماته
العنوان الإنجليزي: Acrylate/chalcone polystyrene composite and uses thereof
الاختراع
الاختراع
المشكلة
تتراكم نفايات البوليسترين لأنها تقاوم التحلل الطبيعي ويصعب نقلها اقتصاديًا لإعادة التدوير، بينما تحتاج الفوتونيات إلى مواد قابلة للتكيف لليزر والطلاءات.
أهميتها
قد يؤدي تحويل البوليسترين المستعمل إلى مركب نشط بصريًا إلى مسار إعادة استخدام أعلى قيمة ويوسع خيارات المواد لأبحاث الليزر الحراري والطلاءات.
النهج
يضع المركب وحدات الكالكون و2-هيدروكسي إيثيل ميثاكريلات داخل مصفوفة بوليسترين، بما في ذلك صور تستخدم رغوة نفايات. وينتج التسخين والتبريد المضبوطان أشكالًا سائلة أو صلبة ذات خصائص محددة للتفلور وطيف الليزر ونقطة الانصهار وشدة تعتمد على الحرارة.
الجهات المستفيدة
تشمل الجهات التي قد تستفيد مطوري إعادة تدوير البوليسترين ومختبرات الفوتونيات ومنتجي أوساط الليزر وباحثي الطلاءات الذكية ومصنعي البوليمرات المتخصصة.
القيمة المحتملة
تربط التقنية إعادة استخدام نفايات البوليسترين بمركب له صور لوسط ليزر سائل وصلب وخرج بصري يعتمد على درجة الحرارة.
الخلفية
الخلفية
البوليسترين منخفض التكلفة وخفيف الوزن ويُستخدم على نطاق واسع في التغليف والعزل وخدمات الأغذية والمنتجات الاستهلاكية، لكن مقاومته للتحلل الطبيعي تسهم في تراكم النفايات. وتكون الرغوة مكلفة خصوصًا في النقل بسبب انخفاض كثافتها وكبر حجمها. وفي المقابل تمتلك مركبات الكالكون بنى مترافقة يمكن ضبط سلوكها البصري لتطبيقات الليزر. ويجمع المنشور البوليسترين والكالكون ورابطًا أكريلاتيًا لاستكشاف وسط ليزر حراري وطلاء ذكي ذي قيمة مضافة.
نظرة تقنية
نظرة تقنية
يُمزج الكالكون مع 2-هيدروكسي إيثيل ميثاكريلات، بينما يُذاب البوليسترين في مذيب قطبي مسخن. ويُجمع المحلولان عند 80–100 درجة مئوية ويُبردان لإنتاج شكل سائل. وينتج التسخين الإضافي عند 130–170 درجة مئوية والتبريد المطول شكلًا صلبًا. ويذكر المنشور قمم ليزر مختلفة للشكلين السائل والصلب وتفلورًا وسلوك انصهار وشدة تعتمد على الحرارة وتوصيفًا بحيود الأشعة السينية والامتصاص.
التطبيقات المحتملة
التطبيقات المحتملة
- أوساط سائلة من الكالكون والبوليسترين لليزر المرئي التجريبي.
- أوساط بصرية صلبة ذات قمم مذكورة في طيف الليزر المرئي.
- مواد بصرية مستجيبة للحرارة لأبحاث الفوتونيات الحرارية.
- دراسات طلاء ذكي باستخدام مركب قائم على البوليسترين.
- إعادة استخدام ذات قيمة مضافة لرغوة البوليسترين المستعملة في مواد متخصصة.
المزايا المدعومة بالمعلومات
المزايا المدعومة بالمعلومات
- يمكن استخدام رغوة البوليسترين المستعملة مادة أولية لمصفوفة البوليمر.
- للتركيبة نفسها أشكال معلنة لوسط ليزر سائل وصلب.
- يُظهر الشكلان السائل والصلب قمم ليزر مرئية مختلفة مذكورة.
- يُذكر أن شدة الليزر تزداد عبر مجالات حرارية محددة.
- يتضمن المنشور توصيفًا للامتصاص والتفلور والليزر وحيود الأشعة السينية.
مرحلة التطوير
مرحلة التطوير
يصف المنشور تخليقًا مختبريًا مع توصيف الامتصاص والتفلور وطيف الليزر والاستجابة الحرارية وحيود الأشعة السينية؛ ولم يثبت التسويق التجاري.
الفرصة التجارية
الفرصة التجارية
قد يهم المركب شركاء الفوتونيات والطلاءات المتخصصة وإعادة التدوير المتقدمة. وينبغي لتطوير المنتج التحقق من الكسب البصري والثبات الضوئي والدورات الحرارية والتصاق الطلاء وتجانسه ومقاومة المذيبات والماء والعمر التشغيلي وتباين نفايات المادة الأولية واستعادة المذيب وإنتاجية التصنيع والتكلفة المقارنة. كما يلزم وضع معايير مرجعية خاصة بكل تطبيق.
تصنيفات البراءة
تصنيفات البراءة
التصنيف الدولي للبراءات WIPO IPC
- C08K5/18استخدام المواد غير العضوية أو المواد العضوية غير الجزيئية الضخمة بوصفها مكونات للخلط
- H01S3/16أجهزة تستخدم تضخيم الضوء بالانبعاث المستحث للإشعاع [LASER] لتضخيم الضوء أو توليده؛ أجهزة الانبعاث المستحث للإشعاع الكهرومغناطيسي في نطاقات غير بصرية
التصنيف التعاوني للبراءات CPC
- H01S3/20أجهزة تستخدم تضخيم الضوء بالانبعاث المستحث للإشعاع [LASER] لتضخيم الضوء أو توليده؛ أجهزة الانبعاث المستحث للإشعاع الكهرومغناطيسي في نطاقات غير بصرية
- C08K5/18استخدام المواد غير العضوية أو المواد العضوية غير الجزيئية الضخمة بوصفها مكونات للخلط
- H01S3/16أجهزة تستخدم تضخيم الضوء بالانبعاث المستحث للإشعاع [LASER] لتضخيم الضوء أو توليده؛ أجهزة الانبعاث المستحث للإشعاع الكهرومغناطيسي في نطاقات غير بصرية
المخترعون
المخترعون
- المخترع الأولخالد حسن ابن عوف أحمد
- مخترعهاجو إدريس محمد إدريس
- مخترعأسامة عبد الرحمن الداغري
- مخترعأمين عثمان الزبير أمل الهدى
الكلمات المفتاحية
الكلمات المفتاحية
- بوليسترين
- كالكون
- 2-هيدروكسي إيثيل ميثاكريلات
- وسط ليزر
- طلاء ذكي
- استجابة حرارية
- نفايات بلاستيكية
- فوتونيات
وثيقة البراءة والرسومات
وثيقة البراءة والرسومات
رُبط منشور البراءة بهذا السجل. وتبقى الرسومات داخل الوثيقة، ولم تُزوّد حزمة وسائط عامة منفصلة ومعتمدة للنشر.