علم پلیمر، مهندسی پلیمر و پایداری: از مبانی تا کاربردها در سنتز، مشخصهیابی و فرآوری
نویسنده: گروه نویسندگان
این اثر در قالب یک مجموعه دو جلدی، تصویری جامع از علم، مهندسی، فناوری تولید و مسیرهای نوین توسعه صنعت پلیمر ارائه میکند و از معدود آثار جدیدی است که موضوع پلیمر را از مرحله دانش بنیادی تا تولید صنعتی، فرآوری، کاربردهای پیشرفته و الزامات پایداری در یک چارچوب واحد دنبال میکند.
کتاب با معرفی مفاهیم بنیادی پلیمرها و انواع آنها آغاز میشود، اما به مباحث نظری محدود نمیماند. بخش قابل توجهی از جلد نخست به سنتز و تولید صنعتی پلیمرها اختصاص دارد و موضوعاتی همچون پلیمریزاسیون تراکمی، پلیمریزاسیون رادیکالی، پلیمریزاسیون رادیکالی با غیرفعالسازی برگشتپذیر، پلیمریزاسیونهای هماهنگی، کوپلیمریزاسیون، پلیمریزاسیون آنیونی و کاتیونی، شبکهایشدن، اصلاح و گرافتکردن پلیمرها، افزودنیهای پلیمری و مهندسی واکنشهای پلیمریزاسیون را بررسی میکند. همچنین فرآیندهای تولید در فاز تودهای و محلولی، فرآیندهای پلیمریزاسیون فاز پراکنده و فناوریهای جدید پلیمریزاسیون مورد توجه قرار گرفتهاند.
یکی از بخشهای قابل توجه کتاب، توجه به تحولات فناورانه در تولید پلیمر است. در فصل مربوط به فرآیندهای جدید پلیمریزاسیون، فناوریهایی مانند استفاده از حلالهای جایگزین، مایعات یونی، راکتورهای جایگزین و فناوریهای نوین تأمین انرژی بررسی میشوند. در این بخش، فناوری مایکروویو نیز بهعنوان روشی سریع، کارآمد و انتخابپذیر برای تأمین انرژی در فرآیندهای پلیمریزاسیون مورد بحث قرار گرفته است.
از سوی دیگر، کتاب ارتباط صنعت پلیمر با تحول دیجیتال و هوش مصنوعی را نیز نادیده نگرفته است. فصل «مهندسی واکنش پلیمر» ضمن بررسی مدلسازی و طراحی راکتورهای پلیمریزاسیون، به کاربرد یادگیری ماشین در تحقیق و توسعه پلیمر اشاره میکند و یکی از چالشهای مهم این حوزه را گسست میان تحلیل داده، پیشبینی محاسباتی و آزمایشهای عملی میداند. این موضوع، کتاب را از یک مرجع صرفا کلاسیک مهندسی پلیمر فراتر برده و آن را با روندهای جدید تحقیق و توسعه صنعتی پیوند میدهد.
جلد دوم کتاب بر فیزیک پلیمر، مشخصهیابی، خواص، فرآوری و کاربردها تمرکز دارد. در این بخش، روشهای طیفسنجی و تحلیل ترکیب، اندازهگیری وزن مولکولی، پراکندگی نور و پرتوهای X و نوترون، میکروسکوپی، خواص ساختاری، مکانیکی، حرارتی، ویسکوالاستیک و تریبولوژیک پلیمرها و همچنین رئولوژی پلیمرها بررسی شدهاند. پس از آن، کتاب به فرآیندهای صنعتی مانند فرآوری پلیمر، اکستروژن فیلم و نوار، فرآوری محلولها، کامپوزیتهای مبتنی بر الیاف، آلیاژهای پلیمری و پلیمرهای ترموست میپردازد.
بخش دیگری از کتاب به مواد پلیمری پیشرفته اختصاص دارد و موضوعاتی همچون پلیمرهای رسانا، پلیمرهای دندریتی و نانوکامپوزیتهای پلیمری را بررسی میکند. همچنین پلیمرهای تجدیدپذیر و فرآوری آنها و کاربردهای صنعتی و مهندسی این مواد، در کنار بازیافت پلیمرها مورد توجه قرار گرفته است. در نتیجه، مفهوم پایداری در کتاب صرفا به یک بحث زیستمحیطی محدود نیست، بلکه با انتخاب مواد، فناوری تولید، فرآوری، کاربرد و چرخه عمر محصولات پلیمری پیوند خورده است.
یافتهها و پیامهای کلیدی کتاب: مهمترین پیام این مجموعه آن است که آینده صنعت پلیمر در گرو حرکت همزمان در چند مسیر است: توسعه روشهای جدید سنتز و تولید، افزایش دقت در مشخصهیابی و کنترل خواص مواد، بهبود فرآیندهای فرآوری، توسعه کامپوزیتها و مواد پلیمری پیشرفته، استفاده از فناوریهای نوین در تولید و تحقیق و توسعه، و حرکت به سمت مواد و فرآیندهای پایدارتر. از این منظر، رقابت آینده صنعت پلیمر صرفا بر پایه ظرفیت تولید مواد اولیه نخواهد بود؛ بلکه توانایی صنعت در نوآوری در ماده، فرآیند و محصول و همچنین پیوند دادن داده، فناوری و دانش مهندسی با تولید صنعتی اهمیت فزایندهای خواهد داشت.اهمیت این کتاب برای فعالان اقتصادی و صنعتی در همین نگاه زنجیرهای آن است. کتاب از علم پلیمر آغاز میکند، به فناوری تولید میرسد، فرآوری و تبدیل را بررسی میکند و در نهایت کاربردهای پیشرفته و پایداری را در نظر میگیرد. به همین دلیل، میتواند برای متخصصان و مدیران صنعت پلیمر، مهندسان شیمی و مواد، پژوهشگران تحقیق و توسعه، تولیدکنندگان مواد و محصولات پلیمری و سیاستگذاران حوزه صنایع شیمیایی و مواد پیشرفته مورد استفاده قرار گیرد.
این مجموعه در سال 2025 به ویراستاری علمی انریکه سالدیوار-گوئرا و ادواردو ویوالدو-لیما توسط انتشاارات معتبر John Wiley & Sons (Wiley) در قالب دو جلد و به زبان انگلیسی منتشر و به بازار نشر ارائه شده است. جلد نخست با عنوان «شیمی: سنتز و تولید پلیمر» و جلد دوم با عنوان «فیزیک: مشخصهیابی، فرآوری و کاربردهای پلیمر» تنظیم شدهاند.
نظرات کاربران