دکتر حمید گرمابی
 

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهرست مطالب

1- مقدمه. 1

2- پلی یورتانهای زیست تخریب پذیر. 2

2-1- پلی یورتان های زیست تخریب پذیر بر پایه پلی لاکتیک اسید. 4

3- پلی (لاکتیک اسید) 6

3- 1- شیمی لاکتیک اسید و پلی لاکتیک اسید و روش های تولید آنها 6

3- 2-  مزایا و معایب پلی لاکتیک اسید. 10

3- 3- كاربردهای پلی (لاكتیك اسید) 12

3- 3- 1- كاربردهای غیر پزشكی (تهیه كالاهای مختلف) 12

3-3- 2- كاربردهای پزشكی.. 13

3- 3- 2- 1- نخ بخیه. 13

3- 3- 2- 2-  صنایع دارویی.. 14

3- 3- 2- 3- کاشتنی ها 14

3- 3- 2- 4- مهندسی بافت.. 14

4- اصلاح پلی لاكتیك اسید. 15

4- 1- اصلاح توده. 15

4- 1- 1- ترکیب شیمیایی ایزومرهای فضایی و تنظیم شرایط فرایندی.. 15

4- 1- 2- کوپلیمریزاسیون. 16

4- 1- 3- آلیاژسازی.. 17

4- 1- 3- 1- نرم کننده ها 17

4- 1- 3- 2- کامپوزیتها و آلیاژهای پلی لاکتیک اسید – پلیمرها یا پرکننده های زیست تخریب ناپذیر. 18

4- 1- 3- 2- 1- کامپوزیتها و آلیاژهای پلی لاکتیک اسید – نانوذرات.. 18

4- 1- 3- 2- کامپوزیتها و آلیاژهای پلی لاکتیک اسید – پلیمرهای زیست تخریب پذیر و تجدید شدنی.. 20

4- 2- اصلاح سطح. 21

5- اسیدهای چرب و استرهای اسیدهای چرب.. 21

6- جمع بندی تحقیقات انجام شده. 24

7- پیشنهاد پروژه. 25

7- 1- ارائه رویکرد مناسب جهت تهیه پلی یورتان زیست تخریب پذیر در راسـتای اصـلاح پـلی لاکتیک اسید. 25

7- 2- بررسی تاثیر پارامترهای مختلف بر روی پیش پلیمر پلی لاکتیک اسید و پلی یورتان. 27

7- 3- تعیین مشخصات مختلف پلیمرهای تولید شده (پیـش پلیمرِ پلی لاکتـیک اسیـد و پـلـی یورتان) 27

7- 4- مشارکت در دانشِ مورد انتظار. 29

8- جدول زمان‌بندی.. 30

منابع : 31

1- مقدمه

نیاز گسترده به مواد پلیمری در سال­های اخیر منجر به تلاش­های علمی و مهندسی زیادی جهت کشف، گسترش و اصلاح این مواد گردیده است. آمار نشان می­دهد که تولید و مصرف این مواد با توجه به جایگزین شدن آنها به جای مواد دیگر مانند شیشه، فلزات و غیره به سرعت رو به گسترش است. اما نکته قابل توجه این است که علیرغم رشد روزافزون تولید مواد پلیمری و نیاز صنایع مختلف به آنها، در سالهای اخیر مشکلات زیست محیطی ناشی از مصرف آنها نیز افزایش یافته است. سه راه عمده برای مقابله با این مسئله وجود دارد؛ راه اول بهره گیری از پلیمرهایی است که زنجیر اصلی آنها ذاتا زیست تخریب­پذیر می­باشد. راه دوم اختلاط پلیمرها با مواد زیست تخریب­پذیر است. روش های مذکور از نقطه نظر فرایندی و ملاحظات اقتصادی و محدودیت انتخاب مواد و چگونگی اختلاط، قابل تعمق هستند و دشوارهای خاص خود را دارند.

راه سوم طراحی و سنتز کوپلیمرهایی است که در ساختار شیمیایی آنها واحدهای زیست تخریب­پذیر وجود دارد. با توجه به گستردگی مواد تجزیه­پذیر طبیعی می­توان سیستم­های پلیمری زیست تخریب­پذیر مختلفی را با ساختارهای مولکولی مورد نظر انتخاب و از طریق اختلاط با یکدیگر تهیه یا از طریق روش های مختلف پلیمریزاسیون سنتز نمود. در دو دهه اخیر پلیمرهـای زیست ­تخریب­پذیر[1] و پلی­استرهای ترموپلاستیک برگرفته از منابع تجدید شدنی به طور گسترده­ای مورد مطالعه و تحقیـق قرار گرفـته­اند [1]. پلیمرهای زیست تخریب پذیر نیز جزء موادی هستند که در محیط­های فیزیولوژیکی[2] توسط فرایند شکست زنجیر به بخش­های کوچکتر و در نهایت به مواد کوچک مولکول ساده و پایدار تبدیل می­شوند. تخریب آنها می ­تواند از طریق میکروارگانیسم­های هوازی[3] یا غیرهوازی[4]، فرایندهای فعال بیولوژیکی (مانند واکنشهای آنزیم) و یا گسسته شدن آبکافتی[5] باشد. در جدول 1 انواع مختلف پلیمرهای زیست تخریب پذیر طبیعی و سنتزی نشان داده شده است [2]. چنانچه در این جدول مشاهده می­شود دسته­ای از پلیمرهای زیست تخریب پذیر، پلی یورتان­ها می­باشند. به دلیل حضور نواحی[6] نرم و سخت در ساختار شیمیایی پلی یورتانهای سگمنته، این دسته از مواد دارای خواص منحصر به فردی هـستند به گـونه­ای که با تغییر سگمنتهای نرم و سخت موجود در آنها می توان یک سیستم پلیمری زیست تخریب با خواص موردنظر تهیه نمود. دسته مهمی از پلی یورتان­های زیست تخریب پذیر پلی (استر یورتان­ها)[7] هستند که پلی­اُل مورد استفاده در تهیه آنها یک پلی­استر پلی­اُلِ زیست تخریب پذیر می­باشد. گروه­های استری موجود در ساختار شیمیایی پلی­اُل مصرفی (پلی استر پلی­اُل) قابلیت هیدرولیز در محیط زیست را دارند و موجب زیست تخریب­پذیری زنجیرهای اصلی پلی یورتان می­شود. یکی از پلیمرهای زیست تخریب پذیر و زیست سازگار مورد استفاده به عنوان بلوک ساختاری در تهیه پلی­یورتان­های زیست تخریب پذیر، پلی لاکتیک اسید[8] است. هدف اصلی در این پروژه سنتز پلی یورتان­های زیست تخریب پذیر بر پایه پلی لاکتیک اسید و بررسی ارتباط ساختار- خواص در آنها می­باشد. همچنین اثر حضور اسیدهای چرب و نانوذرات بر خواص نهایی پلی یورتان­های مذکور مورد بررسی قرار خواهد گرفت.

در این راستا، در بخش­های بعدی مطالبی در مورد پلی یورتان­های زیست تخریب پذیر، پلی لاکتیک اسید (شیمی لاکتیک اسید و پلی لاکتیک اسید، مزایا و معایب و کاربردهای آن) آمده است. سپس نیز با توجه به معایبی که برای پلی لاکتیک اسید وجود دارد مباحث مرتبط با اصلاح آن نیز به طور کامل بیان شده است. سپس با توجه به رویکرد به کار گرفته شده در این پروژه، مختصری در مورد اسیدهای چرب توضیح داده شده است. نهایتا پیشنهاد پروژه ارائه گردیده است.

 

جدول 1: پلیمرهای زیست تخریب پذیر طبیعی و سنتزی [2]

2- پلی یورتان­های زیست تخریب­پذیر

دسته مهمی از پلیمرهای زیست تخریب پذیر، پلی یورتان­ها هستند. پلی یورتان ها، گروهی از پلیمرها هستند که از یک دی ایزوسیانات[9]، یک بسـط دهنده زنجیر[10] و یک پلی اُل[11] (مـانند پلی استـر یا پلـی اتر) تهـیه مـی شـونـد. پـلـی­یورتان­هایی که از واکنش این اجزاء با یکدیگر به دست می آیند در واقع کوپلیمرهای چند بلوکـی[12] یـا پلـی­یورتان­های سگمنتی[13] هستند که شامل سگمنت­های سختِ یـورتانی و سگـمنـت­هـای نــرمِ پـلی­استری یا پلی اتری می­باشند. سگمنت سخت به مانند یک فیلر تقویت کننده عمل کرده و باعث پایداری ابعادی پلی یورتان می­گردد و سگمنت نرم نیز خاصیت الاستومری به آن می­دهد [3]. خواص فیزیکی شیمیایی این نوع پلیمرها به طور مستقیم به ترکیب درصد شیمیاییِ سگمنت­های سخت و نرم، وزن مولکولی و نسبت آنها بستگی دارد [4].

پلی یورتان­های زیست تخریب پذیر، دسته­ای از پلی یورتان­ها هستند که در تهیه آنها از پلی­اُل­هایی استفاده می­شود که دارای خاصیت زیست تخریب­پذیری هستند. به عنوان مثال می­توان از پلـی یـورتان­های زیست تخریب­پذیری که بر پایه نشاسته [5]، پلی­کاپرولاکتون [6]، استر اسیدهای چـرب [7] و هـمچنیـن پلـی­لاکتیک اسید [9,8] هستند نام برد. دی ایزوسیانات­های استفاده شده در ساخت پلی یورتـان­های زیسـت تخـریب­پذیـر مـی­توانند مشابه با ساخت پلی یورتان­های مرسوم با گروه­های الکلی پلی­ال وارد واکنش شده و تولید گروه­های یورتانی را به دنبال داشته باشند [5] یا اینکه می­توانند به عنوان یک بسط دهنده زنجیر عمل کنند [9] که در این حالت پـلی­استرهای به کار گرفته شده در ساخـت پلی یـورتـان، پـلی­استرهایی با وزن مولکولی پایین (پیش پلیمر) بوده و دی ایزوسیانات به عنوان یک بسط دهنده زنجیر عمل کرده و پلی­یورتانی با وزن مولکولی بالا تهیه شده است.

پلی یورتان­های زیست تخریب پذیرِ تهیه شده بر پایه پلی استرهای زیست سازگار به طور گسترده­ای در کاربردهای بیوپزشکی[14] مورد استفاده و آزمایش قرارگرفته­اند. نکته­ای که در مورد این نوع از پلـی یورتان­ها حائز اهمیت است این است که علیرغم خواص مکانیکی و زیست سازگاری خوبی که دارند، پایداری مولکولی آنها در طولانی مدت در محیـط بافت­های زنده محدود است [10]. پلی (استر یورتان­ها) کاربردهای گسترده­ای به عنوان لوازم پزشکی دارند. تخریب این مواد از طریق هیدرولیز شیمیایی یا آنزیمی در اتصال استر آلیفاتیکی آنها صورت می­گیرد. پایداری در برابر هیدرولیز پلی (اتر یورتان­ها) از پلی (استر یورتان­ها) بیشتر است، اما پلی (اتر یورتان­ها) می­توانند هم توسط فرایندهای اکسیداسیونی و هم توسط فرایندهای هیدرولیزی (که می­توانند توسط آنزیم­ها تسریع یابند) تخریب شوند [11]. همچنین، علیرغم این حقیقت که محدودیت در پایداری مولکولیِ پلی یورتان­ها باعث ایجاد مشکلاتی در ساخت اندام ­های مصنوعی بدن توسـط این مـواد شده است، اما تحـقیقات گسـترده­ای در زمینه ساخـت و توسـعه پـلی­یورتان­های زیست تخریب پذیر انجام شده و در حال گسترش است [12].

همان­گونه که در بالا هم بدان اشاره شد، زیست تخریب پذیری پلی (استر یورتان­ها) از طریـق تخریـب گـروه­های استری موجود در زنجیره اصلی پلیمر صورت می­گیرد. یکی از پلیمرهای زیست تخریب پذیر و زیست سازگار مورد استفاده به عنوان بلوک ساختاری در تهیه پلی­یورتان­های زیست تخریب پذیر، پلی لاکتیک اسید[15] است. پلی لاکتیک اسید عضوی از خانواده پلی استرهای آلیفاتیک است که تحقیقات اولیه در مورد آن بیشتر بر روی خواص و کاربردهای بیوپزشکی پلی لاکتیک اسید متمرکز بوده است.

2-1- پلی یورتان های زیست تخریب پذیر بر پایه پلی لاکتیک اسید

سنتز پلی (استر یورتان) زیست تخریب پذیر بر پایه پلی لاکتیک اسید شامل دو مرحله است: مرحله اول آن سنتز پیش پلیمر پلی لاکتیک اسید هیدروکسیله[16] با جرم مولکولی پایین توسط پلیمریزاسیون کندانسیونی لاکتیک اسید است که در این مرحله ماده­ای مانند 1و4-بوتان­دی­اُل استفاده می­شود تا انتهای زنجیرهای PLA گروه­های هیدروکسیل (-OH) نشانده شود. در مرحله دوم نیز زنجیرهای پیش پلیمر حاصل توسط یک دی ایزوسیانات به یکدیگر متصل می­شوند تا پلی (استر یورتان) با جرم مولکولی بالا تهیه شود. روند انجام دو مرحله مذکور به صورت شماتیک در طرح 1 آمده است [13].

طرح 1: طرح شماتیک سنتز پلی (استر یورتان) از لاکتیک اسید [13]

 

تحقیقاتZeng  و همکارانش [9] در ساخت پلی (استر یورتان­)های (PEU) بر پایه پلی لاکتیک اسید و پلی بوتیلن سوکسینات (PBS) نشان می­دهد که وزن مولکولی پلی یورتان با افزایش مقدار PBS افزایش می­یابد. آنالیز حرارتی نمونه­ها نیز نشان می­دهد که سگمنت­های PLA و PBS در فاز آمورف با یکدیگر سازگار بوده و کریستالیزاسیون PEU بیشتر به دلیل PBS اتفاق می­افتد، همچنین پلی یورتان­های نهایی نسبت به پلی لاکتیک اسید هیدروکسیله از پایداری حرارتی بیشتری برخوردارند. همچنین نتیجه دیگر تحقیقات ایشان [14] در رابطه با تخریب این نوع از پلی استر یورتان­ها حاکی از این است که پایداری حرارتی پلی استر یورتان­های حاصل از PLA و PBS در هوا نسبت به نیتروژن بیشتر است؛ به بیان دیگر تخریب حرارتی PEU در نیتروژن راحت­تر از تخریب حرارتی آن در هوا رخ می­دهد.

در تحقیقی که Rich و همکارانش [15] در رابطه با پلی استر یورتان­های بر پایه پلی لاکتیک اسید انجام داده­اند از پرکننده­ های بیوسرامیکی در تهیه کامپوزیت­های زیست­سازگار (به منظور ساخت استخوان مصنوعی) استفاده کرده­اند. نتیجه مطالعات آنها نشان می­دهد که افزودن فیلرهای بیوفعال سرامیکی باعث افزایش سفتی، مدول و دمای انتقال شیشه­ای پلی یورتان می­گردد که نشان از برهم کنش قوی بین فیلر و ماتریس دارد. همچنین پس از حدود 5 هفته از شروع هیدرولیز کامپوزیت­های مذکور هنوز خواص دینامیکی مکانیکی قابل قبولی از نمونه­ها دیده شده است.

در مطالعه­ای که توسط Borda و همکارانش [16] صورت گرفته است پلی یورتان­های بر پایه پلی لاکتیک اسید سنتز شده است و تاثیر پارامترهای مختلف بر روی جرم مولکولی پلی یورتان نهایی بررسی شده است. این پارامترها شامل زمان واکنش، دمای واکنش، نسبت مولی مواد اولیه (پیش پلیمر پلی لاکتیک اسید و دی ایزوسیانات) و مقدار اضافی و نوع ایزوسیاناتِ به کار گرفته شده، و همچنین نوع کاتالیستِ استفاده شده می­باشد. بر طبق تحقیق ایشان، افزایش زمان واکنش باعث افزایش جرم مولکولی PEU نهایی می­گردد، اما افزایش بسیار زیاد زمان واکنش منجر به تولید پلیمر شبکه­ای و غیرقابل حل در حلال می­شود. از اینرو بهترین حالت برای زمان واکنش بر طبق تحقیقات ایشان، مدت زمان 3 تا 5 ساعت برای MDI و 6 تا 8 ساعت برای TDI است. پس از تثبیت زمان واکنش، در رابطه با تاثیر دمای واکنش نتایج حاصل نشان می­دهد که زمان واکنش تاثیر شدیدی بر وزن مولکولی دارد و بهترین مقدار در مورد این پارامتر، دمای °C 110 می­باشد. همچنین از بین کاتالیست­های مورد بررسی، موثرترین کاتالیست برای افزایش سرعت واکنش ترکیب اکتُئات قلع[17] می­باشد که منجر به بالاترین وزن مولکولی می­گردد. در رابطه با فاکتور تاثیرگذار بعدی که نسبت مولی PLA و ایزوسیانات است نتایج ایشان حاکی از این واقعیت است که افزایش غلظت ایزوسیانات، سرعت واکنش بین ایزوسیانات و گروه کربوکسیل را افزایش می­دهد، البته این امر منجر به افزایش نرخ واکنش بین ایزوسیانات با هیدروژن گروه آمیدی نیز می­شود که نتیجه آن افزایش احتمال شبکه­ای شدن می­باشد. بنابراین بایستی در این راستا مقدار بهینه این نسبت لحاظ گردد. بر اساس تحقیقات صورت گرفته، نسبت مولی بهینه نسبت میزان سه به یک ایزوسیانات به PLA برای هر دو نوع ایزوسیانات MDI و TDI است.

نتیجه مطالعه Ren و همکارانش [17] در رابطه با تاثیر پارامتر زمان واکنش بر جرم مولکولی، دمای انتقال شیشه­ای و دمای ذوب پلی استر یورتان­های بر پایه لاکتیک اسید و تولوئن دی ایزوسیانات (TDI) نیز نشان می­دهد فزایش زمان واکنش پیش پلیمر لاکتیک اسید هیدروکسیله (PLA-OH) با دی ایزوسیانات تا دو ساعت باعث افزایش جرم مولکولی پلی یورتان نهایی و در نتیجه افزایش دمای ذوب و انتقال شیشه­ای آن می­گردد اما با افزایش بیشتر زمان واکنش، به دلیل تخریب حرارتی و همچنین کاهش گروه­های فعال جرم مولکولی کاهش می­یابد. بنابراین زمان­های کوتاهتر و دماهای پایین­تر پلیمریزاسیون از تخریب حرارتی و واکنش­های جانبی جلوگیری کرده و وزن مولکولی پلی یورتان نهایی را افزایش می­دهد. در تحقیق دیگر توسط این گروه [18] از HDI به عنوان بسط دهنده زنجیر استفاده شده است و وزن مولکولی و دمای انتقال شیشه­ای پلی یورتان نهایی با پیش پلیمر لاکتیک اسید مقایسه شده است. متوسط وزنی وزن مولکولی پلی یورتان تهیه شده در اثر واکنش بسط زنجیر تا حدود 10 برابر پیش پلیمر لاکتیک اسید نیز رسیده است و دمای انتقال شیشه­ای آن حدود 5 درجه افزایش داشته است. این افزایش چندین برابر وزن مولکولی به این دلیل است که با طولانی شدن زمان واکنش، اتصال چندین زنجیر به همدیگر و در نتیجه افزایش وزن مولکولی امکان­پذیر می­گردد. البته مقدار اضافی گروه ایزوسیانات ممکن است با دیگر انتهاهای زنجیرها واکنش داده و گروه­های آمیدی به وجود آورَد که این گروه­ها در اثر واکنش با گروه یورتانی تشکیل گروه­های آلوفانات[18] می­دهد که منجر به شاخه­ای شدن زنجیر و در نتیجه افزایش پلی دیسپرسیته پلی یورتان می­گردد.

در سال­های اخیر با توجه به بحث آلودگی محیط زیست و همچنین افزایش قیمت مواد پلیمریِ بر پایه نفت، پلی لاکتیک اسید بیشتر مورد توجه قرار گرفته است تا بتواند در آینده جایگزین مواد پلیمری دیگر گردد. اما معایبی مانند شکنندگی، پایداری حرارتی پایین و هزینه بالا باعث محدود کردن کاربردهای آن گشته است. لذا رویکرهای مختلفی در جهت اصلاح آن در نظر گرفته شده است. در ادامه پس از معرفی بیشتر این پلیمر، مطالبی در رابطه با اصلاح آن در راستای بهبود خواص آن آورده شده است.

3- پلی (لاکتیک اسید)

3- 1- شیمی لاکتیک اسید و پلی لاکتیک اسید و روش­های تولید آنها

پلی لاکتیک اسید (PLA) یکی از پلیمرهای زیست تخریب پذیر است که توسعه آن با سنتز لاکتاید[19] (فرمولِ منتشر شده توسط بیشاف و والدن[20] در سال 1893) شروع شد. پلی لاکتیک اسید با وزن مولکولی پایین اولین بار توسط کاروترز[21] و همکارانش سنتز شد [19]. کمپانی دوپونت[22] در سال 1954 تولید این پلیمر را به صورت تجاری شروع کرد [20]. تجاری شدن این پلیمر جهت تهیه الیاف آن با استحکام بالا توسط اتیکون[23] با نام تجاری ویکریل[24] در سال 1972 صورت گرفت [21]. کمپانی­های شیمادزو[25] و کانبوگوسن[26] (ژاپن) نیز در سال 1992 الیاف پلی لاکتیک اسید را به صورت آزمایشی تولید کرده و سپس در سال 1994 تولید تجاری آن را تحت نام تجاری لاکترون[27] شروع کردند [22]. پس از آن هم در سال 1997 شرکت فرانسوی فایبر وب فرانس[28] الیاف PLA را تحت نام تجاری دپوسا[29] تولید کردند [23]. شیمی پلی لاکتیک اسید شامل پلیمریزاسیون لاکتیک اسید و فرایند کردن آن می­باشد.

لاکتیک اسید با فرمول بسته HOCH3CHCOOH یک مولکول کایرال[30] است که به صورت دو انانتیومر[31]، L- و D- لاکتیک اسید، وجود دارد (شکل 1) که در واقع در برابر نور پلاریزه فعالیت نوری از خود نشان می­دهند. ایزومر L صفحه نور پلاریزه را ساعتگرد و ایزومر D صفحه نور پلاریزه را پادساعتگرد می­چرخاند. فرم غیر فعال نوری آن، موسوم به فرمِ مِزو[32] مخلوطی از تعداد مول­های مساوی (مخلوط راسمیک[33]) از ایزومرهای D و  L است [24].

شکل 1: ایزومرهای نوری لاكتیك اسید[24]

لاکتیک اسید طی فرایند گلیکوژنولیز[34] (تبدیل گلیکوژن[35] به گلوکز[36] از طریق فعالیت آنزیـمی) در مـاهیـچه­های PESTAN(به خاطر محدودیت سایت در درج بعضی کلمات ، این کلمه به صورت فینگیلیش درج شده ولی در فایل اصلی پایان نامه کلمه به صورت فارسی نوشته شده است)داران تولید می­شود. همچنین لاکتیک اسید به راحتی و با بازدهی بالا توسط فرایند تخمیر[37] نشاسته سیب زمینی یا شیره قند یا دكستروز ذرت تهیه می­شود [22]. تولید تجاری این ماده توسط فرایند تخمیر یا مواد اولیه پتروشیمی امكان­پذیر است. روش مورد استفاده در پتروشیمی در شكل 2 نشان داده شده است. لاكتیك اسیدی كه از این روش تهیه می­شود مخلوط راسمیك ایزومرهای L و D است كه از نظر نوری هم غیر فعال است [24]. این روش تا سال 1990 به عنوان روش تولید رایج در تولید لاكتیك اسید بود تا اینكه رویكرد تخمیر با توجه به مقرون به صرفه بودن مورد توجه قرار گرفت به گونه­ای كه امروزه روش معمول و تجاری تولید لاكتیك اسید، روش تخمیر است كه در آن نشاسته ذرت توسط تخمیر باكتریایی به لاكتیك اسید تبدیل می­شود. لاكتیك اسیدی كه از این روش تهیه می­شود منحصراً (بیش از 5/99 درصد) شامل ایزومر L می­باشد. در حال حاضر كمپانی کارگیل داو پلیمرز[38] بزرگترین تولید كننده پلی لاكتیك اسید در دنیاست [22].

شکل 2: روش پتروشیمی در تولید لاكتیك اسید[24]

پلیمریزاسیون لاكتیك اسید به پلی لاكتیك اسید با جرم مولكولی بالا به دو روش امكان­پذیر اسـت (شـكل 3):

تراكم مستقیم، كه پلیمریزاسیون تراكمی مستقیم لاكتیك اسید به پلی لاكتیك اسید است و به صورت محلولی و تحت خلا صورت می­پذیرد [24].
تشكیل حدواسطِ لاكتاید (دیمر حلقوی) و سپس تبدیل آن به پلی لاكتیك اسید از طریق پلیمریزاسـیون حلـقه­گشا كه در غیاب حلال صورت می­گیرد [25].
شکل 3: سنتز پلی لاكتیك اسید 24]،[25

در روش اول (تراكم مستقیم)، از حلال استفاده می­شود که به منظور حذف آب تولید شده، این فرایند تحت دما و فشار بالا انجام می­شود. این رویكرد توسط كاروترز مورد استفاده قرار گرفت و هنوز هم توسط برخی كمپانی­ها مانند میتسوئی کمیکالز[39] به كار گرفته می­شود. پلیمر مربوطه ماده­ای با وزن مولكولی پایین تا متوسط اسـت كه مـی­توان با جفت شدن زنجیره­های آن توسط انواع ایزوسیانات، اپوكسی یا پراكسید به گستره­ای از وزن مولكولی­ها دست پیدا كرد [24]. در روش دوم (عاری از حلال)، یک دیمر حلقوی حدواسط، موسوم به لاکتاید، تولید می­شود که توسط تقطیر خالص می­گردد. پلیمریزاسیون حلقه­گشای لاکتاید در حضور کاتالیست منجر به تولید PLA با وزن مولکولی کنترل شده می­شود. با کنترل زمان اقامت، نوع و غلظت کاتالیست و دما می­توان نسبت و نیـز توالی بخش­های D- و L- لاکتیک اسید را در پلیمر نهایی کنترل کرد [25].

پیشرفت­های اخیر در فرایند تخمیر گلوکز موجود در ذرت باعث کاهش شدید هزینه تولید لاکتیک اسید شده است. در حال حاضر بسیاری از کمپانی­ها پلی لاکتیک اسید را برای بازارهایی نظیر بسته بندی، فیلم، الیاف نساجی و محصولات دارویی تولید می­ کنند. مهمترین مشخصه پلی لاکتیک اسید که به نوعی مهمترین توانایی آن به حساب می­آید این است که می­توان با اصلاح آن، خواص فیزیکی یا مکانیکی آن را بهبود بخشید. در مورد اصلاح این پلیمر به تفصیل بحث خواهد شد. دمای انتقال شیشه­ای این پلیمر در گستره 55 تا 70 درجه سانتیگراد و دمای ذوب آن هم در گستره 170 تا 180 درجه سانتیگراد است. برخی از خواص فیزیکی این پلیمر در جدول 2 آمده است [26].

لاکتاید دارای سه ایزومر فضایی است: D- ، L- و مزو- لاکتاید. ترکیب درصد شیمیایی این ایزومرهای فضایی تاثیر قابل ملاحظه­ای بر روی دمای ذوب، نرخ کریستالیزاسیون، میزان کریستالیزاسیون و خواص مکانیکی پلیمر نهایی دارد [27].

[1] بر طبق استاندارد ASTM D-5488-94d ، واژه زیست تخریب پذیر برای یک ماده به معنی توانایی تجزیه شدن آن ماده و تبدیل آن به دی اکسید کربن، آب، متان، ترکیبات غیرآلی یا توده­های زنده­ است. مکانیسم عمده برای تخریب ماده، عملکرد آنزیمی میکروارگانیسم­هایی است که باعث تخریب می­شوند

[2] Phisiological Environments

[3] Aerobic

[4] Anaerobic

[5] Hydrolitic Cleavage

[6] Domain

[7] Poly(ester urethane) (PEU)

[8] Poly (lactic acid) – PLA

[9] Diisocyanate

[10] Chain Extender

[11] Polyol

[12] Multiblock PU

[13] Segmented PU

[14] Biomedical Applications

[15] Poly (lactic acid) – PLA

[16] Hydroxyl-terminated PLA (PLA-OH)

[17] Stannous Octoate (Tin(II) Octoate)

[18] Allophanate

[19] Lactide

[20] Bischoff and Walden

 استاد مشاور:
دکترعبدالرضا جعفری
 

تکه هایی از متن به عنوان نمونه : (ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

تعیین دوره بحرانی کنترل علف های هرز مزرعه ذرت (Zea mays L.) در شرایط تنش خشکی

چکیده :

به منظور تعیین دوره بحرانی علف های هرز ذرت دانه ای رقم sc-604 ، آزمایش بصورت فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با سه تکرار انجام شد. فاکتورها شامل تیمار های وجین علف های هرز (شاهد بدون علف هرز، وجین از مرحله 4 برگی، وجین از مرحله 7 برگی، وجین از مرحله 11 برگی، وجین از مرحله 14 برگی و وجین از مرحله 17برگی ) و تیمارهای تنش خشکی که شامل (شاهد بدون تنش رطوبتی، تنش رطوبتی قبل از گلدهی ، تنش رطوبتی حین گرده افشانی و تنش رطوبتی حین پر شدن دانه ها )بودند که در سال 1390 دراستان فارس (شهرستان شیراز) به اجرا در آمد. علف های هرز غالب در این آزمایش از زمان سبز شدن تا مراحل رسیدگی و رسیدن به عملکرد ذرت با شیوه دستی کنترل شدند. علف های هرز غالب درآزمایش شامل تاج خروس ریشه قرمز(Amaranthus rotroflexus L.) و خرفه (Portulaca oleracea L.) بود. که در اواخر دوره رشد ذرت، علف هرز تاج خروس بیش از دیگر علف های هرز غالب بود. پس از به دست آمدن داده های آماری و با در نظر گرفتن تیمارهای تداخل و کنترل، دوره بحرانی علف های هرز بر حسب روز پس از سبز شدن ذرت بر اساس 5 و 10 درصد افت عملکرد نسبی در مقایسه با تیمار شاهد فاقد رقابت بدست آمد. شروع دوره در افت 5% روز هشتم و پایان دوره روز سی و ششم محاسبه شده است. نتایج بدست آمده در افت عملکرد 10% نیز نشان داد که شروع دوره روز چهاردهم و پایان دوره روز بیست و چهارم است. نتایج حاصل از بررسی صفات عملکرد واجزای عملکرد به هنگام تنش خشکی در شرایط وجین های مختلف نشان داد که تنش خشکی قبل از گلدهی، بیشترین اثرات کاهشی روی صفاتی چون طول بلال، قطر ساقه، قطر بلال، طول بلال، عملکرد دانه و عملکرد بیولوژیک داشت. حداکثر عملکرد دانه ذرت در شاهد وجین و شرایط بدون تنش بود. صفات شاخص برداشت، عملکرد دانه، عملکرد بیولوژیک، وزن هزار دانه، ارتفاع نهایی بوته، تعداد دانه در ردیف و تعداد دانه در بلال در سطح 1 درصد تفاوت معنی داری داشتند. صفات طول بلال و قطر ساقه در اثر متقابل وجین علف های هرز در شرایط تنش معنی دار نبود. اثر متقابل تنش خشکی و شرایط وجین در صفت قطر ساقه نیز، معنی دار نبود. اثر بلوک بر قطر بلال و اثر تنش خشکی بر قطر ساقه نیز در سطح 5% معنی دار شده است. اثر بلوک بر تعداد دانه در بلال، معنی دار نبود هرچند اثر تنش خشکی در سطح 1% و اثر وجین علف های هرز در سطح 5% معنی دار بوده است. نتایج نشان داد که عدم وجین تا مرحله 17 برگی بیشترین تأثیر را روی کاهش عملکرد واجزای عملکرد گذاشته است. تعیین دوره بحرانی کنترل علف های هرز می تواند به جهت بالا بردن راندمان روش های مدیریتی علف های هرز مفید باشد. با آگاهی از دوره بحرانی کنترل علف های هرز برای هر محصول در هر مکان، می توان زمان دقیق مصرف علف کش ها را تعیین نمود.

کلمات کلیدی: وجین علف هرز، گلدهی، دوره بحرانی، تاج خروس، تنش خشکی

فصل اول:

مقدمه

 1-1-کلیات

اگرچه آب فراوانترین ترکیب کره ی زمین به حساب می آید، ولی در عین حال مهمترین عامل محدود کننده ی تولید گیاهان زراعی در سطح جهان به شمار می رود. (قهرمان و سپاس خواه، 1379). کشورایران نیز باتوجه به قرار گرفتن در عرض جغرافیایی 25 تا 38 درجه، جزو مناطق خشک و نیمه خشک جهان به حساب می آید و عملکرد گیاهان زراعی در نتیجه ی کمبود نزولات جوی به شدت کاهش می یابد. تقریباً 70 درصد از مساحت ایران را مناطق خشک و نیمه خشک تشکیل می دهند که متوسط بارندگی سالانه آنها کمتر از 150 میلی متر می باشد. علاوه بر این متوسط نزولات جوی از میزان تبخیر کمتر است و مقدار بارندگی نیز نامنظم و غیر قابل پیش بینی می باشد(کوچکی، 1388). خشكی در ایران و جهان پدیده ای اجتناب ناپذیر است كه همه ساله با شدت های متفاوتی، تولید موفقیت آمیز محصولات كشاورزی را با مخاطره روبرو می سازد عدم بارندگی كافی و توزیع غیر یكنواخت آن درطول فصل رشد در مناطق خشك نیمه خشك باعث شده است كه كشت بیشتر محصولات كشاورزی فقط با آبیاری امكان پذیر گردد. گیاهان در این مناطق كم و بیش با تنش كم آبی مواجه هستند و آب مهمترین عامل محدود كننده رشد گیاهان است.

1-2- تنش خشکی

تنش رطوبتی جزء تنش های عمومی می باشد كه آثار بسیار نامطلوب بر رشد گیاهان زراعی می گذارد (بلوم[1]، 2005 ). در كشاورزی همواره سعی بر این بوده است تا تحمل گیاهان زراعی نسبت به تنش های محیطی افزایش یابد. زیرا در واقع گیاهان به دلیل تنش های موجود تنها به 25 درصد توان تولیدی خود می رسند و تقریباً از 75 درصد توانایی های تولیدی استفاده نمی شود. هر چه مقاومت در برابر این تنش ها افزایش یابد، امكان افزایش محصول فراهم است (علیزاده، 1389). گزارش های زیادی مبنی بر تاثیر كمبود آب از چند نوبت تا تنش های شدید، در رابطه با مختل شدن فرآیندهای فیزیولوژیكی گیاهان و تغییر در متابولیسم كربوهیدرات ها و نیتروژن و نیز تغییر در ساختمان پروتئین ها و فعالیت آنزیم ها وجود دارد (برار وهمکاران[2]، 1990). كمبود آب با تاثیر بر آماس سلولی و در نتیجه باز و بسته شدن روزنه ها، فرآیندهای فتوسنتز، تنفس و تعرق را تحت تاثیر قرار داده و از طرف دیگر با تاثیر برفرآیندهای آنزیمی كه بطور مستقیم با پتانسیل آب كنترل می شوند، بر رشد گیاه اثر منفی می گذارد (علیزاده، 1389). گیاهان در طول رشد خود پیوسته بوسیله عوامل نامساعد محیطی تحت تاثیر قرار می گیرند. بعضی از این عوامل نامساعد مانند تنش رطوبتی رشد و نمو را در گیاهان محدود می كنند (عزیزی نیا وهمکاران، 2005).                      

خشکی مانند سایر تنش های محیطی اثر زیانباری بر عملکرد گیاهان زراعی دارد و کمبود آب یکی از عوامل مهم کاهش عملکرد در بسیاری از مناطق محسوب می شود (بروس و همکاران[3]، 2002). بنابراین بخش وسیعی از مطالعات به نژادی و به زراعی در دنیا بر اصلاح و واکنش گیاهان به کمبود آب متمرکز شده است (جاناکی[4]، 2008). تنش رطوبتی از طریق ایجاد تغییرات آناتومیک، مورفولوژیک، فیزیولوژیک و بیوشیمیایی بر جنبه های مختلف رشد گیاه تأثیر می گذارد (جیمز و همکاران[5]، 1995). بررسی توان مقاومتی ارقام مختلف گیاهان زراعی نسبت به کمبود آب، می تواند جهت افزایش عملکرد تولید این گیاه در مناطق گرم وخشک و نیمه خشک راهگشا باشد(غفاری، 1386). از این میان، تنش خشکی به عنوان بهترین فاکتور محدود کننده غیر زنده رشد و عملکرد گیاهان محسوب می شود (چی اونگ و همکاران[6]، 2003). تنش خشکی از تنش های عمومی می باشد که اثرات بسیار نامطلوبی بر رشد گیاه و تولید گیاهان زراعی می گذارند (ایکسونگ و همکاران[7] ، 2002). تنش خشکی باعث خسارات غشاء و سیستم فتوسنتزی می شود فتوسنتز می تواند به وسیله ی تنش خشکی از دو طریق تحت تأثیر قرار گیرد. اول بسته شدن روزنه ها و نرسیدن دی اکسید کربن به کلروپلاست و دوم از طریق کاهش پتانسیل آب سلول بر روی ساختمان های پیچیده فتوسنتزی اثر می گذارد. همچنین تنش خشکی رشد ریشه و ساقه را تحت تأثیر قرار می دهد و ممکن است باعث کاهش در سطح برگ گیاهان شود.          

1-3- تاریخچه ذرت

ذرت از دیرینه ترین گیاهان روی زمین است. رویشگاه اصلی آن به عقیده بسیاری از دانشمندان کشورهای مکزیک و پرو است(فائو[8]، 2000). گیاهی است از خانواده گندمیان، یک ساله با دوره رویش کوتاه که میزان عملکرد دانه آن در واحد سطح نسبت به گیاهان مشابه به مراتب بیشتر بوده و می تواند قسمتی از نیاز جامعه بشری را جوابگو باشد. خاستگاه ذرت قاره آمریکاست (جنوب مکزیک) و پیشینه کشت آن به 8 تا 10 هزار سال پیش می رسد. قدیمی ترین آثار باستان شناسی ذرت از مکزیک به دست آمده است (تولنارودیور[9]، 1999؛ سیمونز[10] ؛ 1987و پنینگ و همکاران[11]،1993 ؛ فائو ، 2000). ذرت، در قرن شانزدهم میلادی توسط پرتغالی ها وارد قاره آمریکا و آسیا شد. کشورهای چین، امریکا و برزیل به ترتیب رتبه های اول تا سوم تولید را به خود اختصاص داده اند. از نظر تاریخی و کشاورزی و تجاری از مهمترین گیاهان زراعی آمریکا محسوب می شود. ذرت به دلیل قدرت سازگاری خود با شرایط اقلیمی متفاوت و سایر ویژگی ها، امروزه به طور گسترده در مناطق مختلف جهان کشت می شود. ذرت با توجه به اهمیت آن در تأمین غذای انسان بطور مستقیم و غیر مستقیم از جایگاه ویژه در میان گیاهان زراعی برخوردار است. این گیاه یکی از گیاهان مهم اقتصادی دنیا می باشد و حدود 129 میلیون هکتار از مزارع دنیا با متوسط عملکرد 4/2 تن درهکتار ( در کشورهای در حال توسعه) تا 7/6 تن در هکتار ( در کشورهای توسعه یافته) زیر کشت این گیاه می باشد. کاشت ذرت از سال 1349 با تاسیس بخش تحقیقات ذرت در موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر کشت ذرت رونق یافت . در سال 1356 سطح زیر کشت آن 22 هزار هکتار بود. که در سال 1381 به 218 هزار هکتار با عکلکرد 1450 هزار تن رسید (چوگان، 1388). ذرت در قسمت اعظم دنیا جد گیاه عمده غذایی را تشکیل می دهد و در سایر قاره ها نیز به طور گسترده ای کشت می شود. در مقیاس جهانی، ذرت از نظر سطح زیر کشت و مقدار تولید مقام سوم بعد از گندم و برنج را دارد. ذرت با توجه به پتانسیل بالای تولید دانه و علوفه در ایران جهت تغذیه دام و طیور توسعه زیادی یافته و کشت آن در اغلب استان های کشور رونق پیدا کرده است (خدابنده، 1387). گرچه منشأ ذرت از مناطق خشک و نیمه خشک جهان است ولی برای شرایط دیم مناسب نیست و در شرایطی که باران محدود و متغیر باشد با سورگوم و ارزن نمی تواند رقابت کند. در شرایط فاریاب، ذرت گیاه مناسبی برای مناطق خشک است و عملکرد بالقوه آن از بقیه غلات بیشتر است. در بین استان های کشور در چند سال گذشته استان های فارس، خوزستان، اصفهان، خراسان، کرمان و گرگان بالاترین سطح زیر کشت را داشته اند. به علت این که ذرت به آب زیادی احتیاج دارد، کشت دیم آن عمدتاً در مناطق مرطوب (با متوسط بارندگی بالاتر از 600 میلیمتر) که متوسط درجه حرارت 20 تا 32 درجه سانتی گراد و طول فصل رویش بیش از 130 روز است انجام می گیرد؛ ولی حتی در مناطق مرطوب نیز حداکثر نیاز ذرت بیش از مقدار نزولات حاصله است از این رو آبیاری انجام می شود و این از نظر اقتصادی نیز توجیه پذیر است. ذرت گیاهی است 4 کربنه که با توجه به پتانسیل بالا ،تولید دانه و علوفه در ایران جهت تغذیه دام و طیور توسعه زیادی یافته و کشت آن در اغلب استان های کشور رونق پیدا کرده است (کوچکی، 1388). ذرت از جمله گیاهان زراعی مهم در ایران به شمار می رود که سطح زیر کشت آن (25/0) میلیون هکتار و تولید آن معادل 65/1 میلیون تن می باشد و تولید 8/2 درصد از کل غلات را به خود اختصاص داده است (فائو، 2005). به طوری که در سال 1365 سطح زیر کشت ذرت رقمی حدود 23308 هکتار بود که این مقدار در سال 1381 (2003) میلادی بنابر آمار سازمان فائو به 218 هزار هکتار رسیده و تولید آن از 14700 هزار تن گذشته است. از نظر مبدأ ذرت تئوری های متعددی وجود دارد و یکی از آن ها حاکی از این است که ذرت غلافدار، فرم ابتدایی اجداد ذرت می باشد. دانه ذرت به طور کلی شبیه سایر اعضا خانواده گراس هاست و شامل میوه ای تک بذری است که کاریوپسیس[12] نام دارد و این بذر شامل جنین و آندوسپرم می باشد که توسط یک پریکارپ محصور گردیده است (چوگان، 1383). در ذرت غلافدار هر دانه در داخل غلاف جداگانه ای قرار دارد و بنابراین پس از رسیدن دانه ها، پراکنش آن ساده می باشد در صورتی که در ذرت اهلی تمام سنبله در داخل یک پوسته قرار دارد (کوچکی، 1388). ذرت یک گیاه روز کوتاه است و روزهای بلند باعث افزایش طول دوره رویش، افزایش تعداد برگ ها و اندازه گیاه می گردند. بهترین خاک برای ذرت، خاک های عمیق با بافت متوسط و زهکشی خوب و قدرت نگهداری آب زیاد می باشد. (کوچکی،1388 ؛ امام ،1386). تعداد برگ ها در ذرت از خصوصیات نسبتاً ثابت واریته ای است و از 8 تا 48 عدد متغیر است و خیلی کم تحت تاثیر عوامل محیطی قرار می گیرند. بین تعداد برگ ها روی ساقه اصلی و طول دوره و رشد گیاه ذرت یک رابطه مثبت وجود دارد (امام ،1386). ذرت یک گیاه گرمسیری است و در شرایطی که متوسط درجه حرارت

 

تابستان کمتر از 19 درجه و متوسط درجه حرارت شبانه کمتر از 13 درجه سانتی گراد باشد، رشد نمی کند. ذرت پس از 6-5 روز بعد از کاشت سبز می شود. درجه حرارت زیاد و رطوبت نسبی کم در هنگام گرده افشانی آن اثر سوء بر تلقیح و تشکیل دانه دارد علاوه بر آن، اگر در این هنگام رطوبت خاک نیز کم باشد، خروج آن ها به تأخیر می افتد و بر تشکیل دانه ها اثر سوء بیشتری خواهد داشت. درجه حرارت حدود 32 درجه سانتی گراد بر عملکرد اثر سوء خواهد داشت (امام ،1386). گیاهان جوان ذرت، به تدریج که مسن تر می شوند به درجه حرارت زیاد حساس تر می گردند. ارقام هیبرید ذرت در این مورد مقاوم تر از ارقام معمولی می باشند. در مناطقی که قبل از کاشت ذرت نزولات به اندازهای باشد که خاک را تا عمق ناحیه ریشه به حد ظرفیت زراعی برساند و در طول فصل رشد حداقل 375 میلیمتر باران ببارد، برای کشت ذرت مناسب است. روزنه ها در برگ های مسن تر ذرت به شدت تحت تاثیر سوء خشکی شدید واقع می شوند و پس از اینکه رطوبت مجدداً تامین شد و برگها آماس یافتند نیز اثر سوء برطرف نمی شود. روزنه های ذرت پس از تامین مجدد رطوبت باز می شوند و شرایط طبیعی رشد و جذب گازکربنیک را از سر می گیرند، در صورتی که اگر گیاه مسن در معرض خشکی قرار بگیرد، شرایط طبیعی رشد خود را به طور کامل از سر نمی گیرد. در شرایط فاریاب، ذرت بیشترین محصول بالقوه را از میان تمام غلاتی که در مناطق خشک واقع در عرض های جغرافیایی کم کشت می شوند تولید می کند. (کوچکی، 1388). در عرض های جغرافیایی زیاد به علت پایین بودن درجه حرارت اولیه و کوتاه بودن فصل رشد، کشت ذرت جهت تولید دانه موفقیت آمیز نیست (چوگان، 1383).

در تعاریف متداول از علف های هرز، دو تعریف را بیش تر به کار می برند. در تعریف اول، علف های هرز را به عنوان گیاهانی که به طور ناخواسته و خارج از مکان اصلی می رویند، شناسایی می کنند؛ در تعریف دوم، علف های هرز را به عنوان گیاهانی که کاربردشان هنوز شناخته نشده است، معرفی می کنند. زیان های عمده ی علف های هرز، شامل کاهش عملکرد زراعی و دامی، استفاده اندک از بازده زمین، افزایش هزینه کنترل حشرات در بیماری های گیاهی، تولید فرآورده های نامرغوب، افزایش مشکلات مدیریت منابع آبی، کاهش بازدهی نیروی کار و … می باشد (راس و لیمبی، 1372).

از میان خصوصیاتی که سبب تفکیک علف های هرز از دیگر گونه های گیاهی می گردد، می توان به تولید بذر فراوان، تثبیت سریع جمعیت، دوره خواب طولانی بذرها، حفظ قوه نامیه بذرها به مدت طولانی، سازگاری در پراکنش و دارا بودن اندام های رویشی تکثیر شونده، اشاره کرد. از آن جا که تمامی گیاهان سبز برای رشد خود، نیازمند آب، مواد غذایی و نور می باشند، در شرایط مزرعه علف های هرز با گیاهان زراعی در استفاده از مواد مورد نیاز جهت رشد، رقابت می کنند و در نهایت، سبب کاهش رشد گیاه و عملکرد نهایی می گردند. این امر زمانی چشمگیر می شود که از طرف دیگر، یک یا چند عامل مورد نیاز رشد گیاهان، محدود باشد؛ به طور مثال، وقتی رطوبت خاک کم باشد، برگ های گیاه ذرت در صورت وجود علف های هرز در مزرعه، سریع تر از زمانی که مزرعه ذرت فاقد علف های هرز است، حالت پیچیدگی به خود می گیرند (کلینگمن و اشتون،1372).

کنترل علف های هرز مزرعه، فرآیند محدود کردن آلودگی علف های هرز می باشد؛ به گونه ای که رقابت گیاه و علف هرز، به حداقل میزان خود برسد. مقدار کنترل، معمولأ تعادلی است بین هزینه های لازم جهت فرآیند کنترل و مقدار آسیب احتمالی به گیاه زراعی. زمانی که با رعایت علف های هرز یک ساله با گیاهان زراعی مواجه باشیم، کنترل، هدف رایج خواهد بود (راس و لیمبی، 1372).

تأثیر نامطلوب علف های هرز روی رشد گیاهان زراعی را تداخل می نامند که به صورت رقابت مستقیم (برای نور، آب و موادغذایی) و آللوپاتی می باشد. آللوپاتی پروسه ای است که علف های هرز، با تولید ترکیب های سمی، باعث اختلال در رشد گیاهان مجاور می شود (کلینگمن و اشتون،1372).

اهداف برنامه های مدیریت علف های هرز، عبارتند از جلوگیری، کنترل و ریشه کن کردن. جلوگیری[13] یعنی ممانعت از ورود علف هرز به داخل مزرعه غیرآلوده که این امر، بیش تر هول محور رعایت بهداشت ادوات و کنترل بذرهای گیاهان می گردد. قوانین و مقررات مراکز گواهی بذر، در جهت همین اهداف است. کنترل، زمانی انجام می شود که یک علف هرز، در مزرعه مستقر شده باشد. روش های کنترل، قادر به جلوگیری از تولید مثل تمامی گیاهان در یک منطقه نیستند. از آن جا که اغلب اندام های ذخیره ای گیاه باقی می ماند، لذا عملیات کنترل هر سال باید ادامه یابد. ریشه کن کردن[14] عبارت است از حذف کامل تمام گیاهان و قسمت های زنده یک علف هرز از یک منطقه. گرچه تمامی این اهداف ممکن می باشد، اما تأکید بیش تر روی کنترل می باشد (کلینگمن و اشتون،1372).

1-4- تاج خروس

گونه های علف هرز مختلفی از جنس تاج خروس وجود دارند که در فعالیت های کشاورزی اختلال ایجاد می کنند. یکی از مهمترین این گونه ها تاج خروس وحشی[15] می باشد که شدیداً با گیاه زراعی رقابت کرده، عملکرد محصول را کاهش داده و عمل برداشت را با مشکل مواجه می کند.(راشد محصل ،1380). از مهمترین علف های هرز مزرعه ذرت عبارتند از: تاج خروس ریشه قرمز[16]سلمه تره[17]، خرفه[18]، اویارسلام[19]، قیاق[20] و گونه ای پنجه مرغی[21] می باشند.در مشخصات گیاه شناسی گیاه خروس وحشی نام علمی آن[22] و نام انگلیسی[23] آن ذکر شده است. بذر این گیاه گرد تا بیضی، به رنگ قهوه ای تیره تا سیاه براق بوده و صاف می باشد . (نرم افزار علف های هرز ایران، 1381). ساقه در قسمت زیر برگ بذری فاقد کرک بوده و یا دارای کرک های کوچک و ظریف می باشد. رنگ ساقه در گیاهچه و به خصوص در نزدیکی طوقه متمایل به قرمز است برگ های بذری نیز بسیار کوچک بوده (10 تا 12 میلی متر طول) و سطح فوقانی آنها سبز تا صورتی می باشد. اولین برگ های حقیقی حالت متناوب داشته و تخم مرغی شکل می باشند. کرک نیز ممکن است در سطح یا حاشیه برگ ها وجود داشته باشد که تراکم این کرک ها در کنار برگ ها زیاد تر است. این گیاه دو لپه می باشد (کریمی،1374). این علف هرز یکی از علف های هرزی است که در نقاط دنیا پراکنده شده است. به عنوان مثال در اروپا، آمریکای شمالی و جنوبی، استرالیا و … وجود آن برای کشاورزان مشکل ساز می باشد. در کشور ما نیز این علف هرز در استان های تهران، خراسان، فارس، کرمانشاه، همدان، کردستان، قزوین، آذربایجان، ایلام و خوزستان به وفور مشاهده می شود.

 

1-5- خرفه

خرفه گیاهی است یکساله و تابستانه است که به مقدار بسیار زیادی بذر تولید می نماید. خرفه گیاهی یکساله وگرمادوست و چهار کربنه از خانواده خرفه[24] است. خرفه با نام انگلیسیPorslane common و نام علمی آن (Portulaca         oleracea L.) می باشد. ساقه آن بلند و افراشته است اما در برخی شرایط قادر است تا در هنگامی که تنها چندین سانتی متر طول دارد، نیز بذر بدهد. اکثرأ در خاک های تحت کشت رشد کرده اما در باغات، خزانه ها، مراتع، کنار جاده ها و… نیز رشد می کند. اندام هوایی این گیاه مستحکم و پرقدرت و اکثراً پوشیده از کرک بوده و ریشه آن نیز بسیار کارآمد و به رنگ قرمز است.این گیاه تابستانه بوده و جوانه زنی آن در اواخر بهار، گلدهی آن در اواسط تا اواخر تابستان و رسیدگی بذر آن نیز در اواخر تابستان تا پائیز صورت می گیرد (راشد محصل و همکاران، 1380). بوته های خرفه علفی، خوابیده و گوشتی بوده و هر بوته ریشه یافته آن فضایی به قطر حدوداً 60 سانتی متر را اشغال می کند. در این گیاه ساقه ها بدون کرک و اغلب قرمز رنگ هستند و طول شاخه های فرعی (اولیه، ثانویه) ممکن است به اندازه ساقه اصلی یا حتی بیشتر از آن باشد و همین سبب شده که رشد بوته دایره وار باشد. ساقه های این گیاه چندین بار منشعب می شوند به طوری که ممکن است دفعات انشعاب به هشت بار برسد.

1-6- کنترل علف های هرز

برای کنترل علف هرز تاج خروس در مزارع مختلف از علف کش های مختلفی استفاده می شود. این علف هرز در مزارع گیاهی همچون ذرت، چغندر قند و سیب زمینی و … رشد کرده و به رقابت با گیاه اصلی می پردازد. تاج خروس وحشی از جمله گیاهان پهن برگ ها می باشد که برای مقابله با آن از پهن برگ کش های مختلفی برای کنترل آن استفاده می شود. در کشور ما تنها دو علف کش پهن برگ کش برای استفاده در مزارع ذرت ثبت شده است که شامل آترازین[25] و توفوردی[26] می باشد. آترازین از بازدارنده های فتوسنتز در فتوسیستم II بوده و نام تجاری آن گزاپریم[27] می باشد و یک علف کش پیش کاشتی است ( خاک مصرف). توفوردی نیز یک اکسین مصنوعی نیز یک اکسین مصنوعی با نام تجاری یو 46 دیفلوئید است (پیش رویشی). اگر چه که این دو علف کش محل عمل متفاوتی دارند اما خطر مقاوم شدن علف های هرز نسبت به آترازین زیاد بوده و اگر در منطقه ای این مقاومت ایجاد شود تنها گزینه ممکن توفوردی خواهد بود (زند و همکاران، 1386). مصرف بدون دقت علف کش ها در دهه ی اخیر سبب مقاوم شدن برخی علف های هرز و برخی از علف کش ها شده است.

1-7- خسارات ناشی از تنش خشکی و علف های هرز

علف های هرز با مصرف آب و عناصر غذایی خاک، سایه اندازی و میزبانی آفات و امراض، موجب کاهش کمیت و کیفیت محصولات کشاورزی می گردند. به گزارش (اسیمیت[28]، 1994) که خشکی های فصلی از مهمترین عوامل محدود کننده توسعه کشت و تولید ذرت در دنیا می باشند. خشکی بطور متوسط 17 در صد از عملکرد سالانه ذرت دانه ای جهان را کاهش می دهد و حتی در بعضی از سال ها کاهش محصول بیشترین میزان خشکی در دوره های گلدهی ذرت اتفاق می افتد خشکی فصلی از مهمترین عوامل محدود کننده توسعه کشت و تولید ذرت می باشد. به گونه ای که این تنش به طور متوسط 17 درصد از عملکرد سالانه ذرت دانه ای جهان را کاهش می دهد. و حتی در بعضی از سال ها در مناطق خشک کاهش محصول بیش از 70 درصد در اثر خشکی گزارش شده است. به طور کلی در ارزیابی های انجام شده در طی زمان، گیاهان با تغییرات شرایط محیطی مواجه بوده اند (بری[29]، 1997). با توجه به نیاز آبی ذرت، كمبود آب برای تولید مناسب آن یكی از معضلات مهم كشور به شمار می آید. در كشور ما نزولات جوی كم و منابع آب محدود بوده لذا استفاده بهینه از آب ضروری به نظر می رسد و باید از حداقل آب حداكثر بهره برداری لازم صورت پذیرد تا سطح بیشتری به زیر كشت برده شود. ذرت یکی از 3 غله مهم دنیا است که در نظام های کشت نوین آن، علف های هرز باعث بیشترین کاهش عملکرد و بالاترین هزینه تولید می شوند. به طوری که علف های هرز، می توانند تا 95% محصول را کاهش دهند (تولناروهمکاران[30]، 1994). رشد عملكرد ذرت به طور قابل ملاحظه ای در اثر رقابت علف های هرز برای مواد غذایی آب و نور كاهش می یابد. استفاده از علف كش ها جهت كنترل علف های هرز ذرت مرسوم است (تاج بخش ،1375). علاوه براین، نیز علف های هرز توسط دیگر روش ها نظیر، وجین دستی و مكانیكی كنترل می شوند. این گونه روش ها، معمولاً با مشكلات فراوانی همراه هستند، از این رو همیشه مفید و مقرون به صرفه نیستند كنترل علف های هرز بخش قابل توجهی از هزینه تولید گیاهان زراعی را تشكیل می دهد (الیور[31]، 1988) (نگوآجیو وهمكاران[32]، ‌1997). بنابراین علف های هرز را باید به طریقی كنترل كرد كه كمترین هزینه را در برداشته و مشكلاتی از قبیل مقاوم شدن علف های هرز به علف كش ها و آلودگی های محیطی را به همراه نداشته باشد (هال و همكاران[33]، 1992 ؛الیور، 1988 ؛ ولی و همكاران[34]، 1991).از آنجا که جوانه زنی و استقرار علف های هرز یک فرایند تدریجی است و در ابتدای رشد رقابت چندانی با گیاه زراعی ندارند، شاید وجین زود هنگام آن ها ضروری نبوده (هال وهمکاران ،1992) و چه بسا به دلیل رویش دوباره زیانبار باشند (ویلسون وکال[35]، 1996). یکی از مشکلات مربوط به تولید ذرت مساله علف های هرزی است که از طریق رقابت باعث کاهش عملکرد ذرت می گردند. ده درصد از کاهش تولیدات کشاورزی جهان را علی رغم کنترل شدید علف های هرز، در اکثر سیستم های کشاورزی می توان به اثر رقابت علف های هرز نسبت داد (رحیمیان و شریعتی، 1389). علف های هرز نه تنها تولید گیاهان زراعی را کاهش داده و هزینه محصولات کشاورزی را افزایش می دهند. بلکه موجب ایجاد مشکلاتی از جمله عملکرد پایین تر گیاه و دام، کاهش راندمان مصرف زمین، افزایش هزینه های کنترل حشرات و بیماری های گیاهی، کاهش کیفیت محصولات، افزایش مشکلات مدیریت آب و کاهش راندمان نیروی کار می شود (زند و همکاران، 1383؛ کوچکی و همکاران، 1373). عملکرد گیاهان زراعی به طور عمده در نتیجه رقابت با علف های هرز بر سر آب، عناصر غذایی، نور و دی اکسید کربن کاهش می یابد. همچنین در مورد برخی از علف های هرز، عملکرد گیاه زراعی در اثر آزادسازی ترکیبات دگر آسیب به محیط از سوی علف های هرز کم می شود. گیاهان زراعی و علف های هرز به طور کلی نیاز مشابهی به عناصر غذایی دارند. بنابراین، مدیریت عناصر غذایی به عنوان یک راهکار متحمل برای مدیریت علف های هرز شناخته می شود (واکر و بوچانان[36]، 1982). بسته به تراکم، ترکیب گونه ای، زمان نسبی سبز شدن، شرایط آب و هوایی، رقم گیاه زراعی و سایر عوامل خسارت علف های هرز در ذرت متغیر خواهد بود. در صورت عدم کنترل علف های هرز، بسته به تراکم و تنوع علف های هرز، عملکرد ذرت ممکن است از 15 تا 90 درصد کاهش یابد (اردکانیان، 1375؛ کوچکی و همکاران، 1376؛ ویلیا مز و همکاران[37]، 2008). کشاورزان همواره در طول تاریخ با علف های هرز در مبارزه بوده اند و در این راستا به پیشرفت های قابل ملاحظه ای نیز دست یافته اند. مدیریت علف های هرز یکی از عناصر کلیدی در بیشتر سیستم های زراعی می باشد. اما افزایش مقاومت علف های هرز به علف کش ها ضرورت کاهش هزینه نهاده ها و نگرانی از اثرات جانبی علف کش ها در محیط، باعث اجبار کشاورزان در جهت کاهش مصرف آن ها گردیده است (رحیمیان و شریعتی، 1378).

1-8- تعاریف دوره بحرانی علف های هرز در شرایط محیطی

مطالعه های زیادی جهت مبارزه با علف های هرز انجام شده است و در این مطالعه، محدوده ای از دوره رشد كه در آن علف های هرز بیشترین خسارت را وارد می كنند دوره بحرانی كنترل علف های هرز نامیده شده است (قوشه و همكاران[38]، 1996). و این دوره برای گیاهان در مناطق مختلف محاسبه و پیشنهاد شده است (اومافرا[39]، 2006). محدوده ای از رشد گیاه كه درآمد حاصل از افزایش محصول، بیشتر از هزینه كنترل علف های هرز باشد را دوره اقتصادی كنترل علف های هرز نامیده اند. نتایج محققانی مانند ویورو تان[40] (1983) هال و همكاران (1992)، دنان و همكاران [41](1995) و محمودی (1998)به خوبی نشان می دهد كه كنترل علف های هرز در دوره بحرانی، اقتصادی می باشد. همچنین ممكن است درآمد حاصل از افزایش محصول جوابگوی هزینه های عمیات كنترل نباشد (هال و همكاران، 1998). شروع رقابت و کاهش عملکرد با پیشرفت فصل رشد و رسیدن به نقطه محدودیت منابع همراه است (آلدریچ[42]،1987 ). بنابراین، تداخل علف های هرز با گیاهان زراعی در طی مراحل مختلف رشد و نمو یکسان نیست و در یک نظام کار آمد مدیریت مزرعه، فرآیند رشد و روند اثرات متقابل باید مد نظر قرار گیرد (اوچو[43]، 1990). با در نظر گرفتن میزان کاهش قابل تحمل عملکرد، در چرخه زندگی گیاه زراعی دوره زمانی خاص وجود دارد که اگر مزرعه عاری از علف های هرز نگه داشته شود، کاهش عملکرد روی نداده و مبارزه با علف های هرز قبل یا بعد از این دوره نیز تأثیری در عملکرد ندارد. این دافعه ی زمانی خاص را دوره بحرانی کنترل علف های هرز می نامند (احمدی، 1376) زیمیدال[44](1995) این دوره را کوتاهترین زمانی می داند، که برای جلوگیری از کاهش عملکرد، بایستی گیاه زراعی از اثرات زیانبار گیاهان هرز دور نگه داشته شود. استفاده مداوم از علف کش های پیش

تکه هایی از متن به عنوان نمونه :
(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                                                    صفحه

 

ایمنی؛ اولین قربانی كاهش هزینه‌ها………………………………………………………………………………………………….6

ترمز ABS …………………………………………………………………………………………………………7

سیستم ترمز EBD………………………………………………………………………………………………………………………11

سیستم  ESP……………………………………………………………………………………………………………………………..11

سیستم ASR……………………………………………………………………………………………………………………………….19

سیستم ACC………………………………………………………………………………………………………………………………21

كاربردمكاترونیك درسیستم های ایمنی خودرو……………………………………………………………………………22

بوسترخلاای………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..23

معایب ترمز دیسکی……………………………………………………………………………………………………………………..26

ترمز دستی (ترمزپارک)………………………………………………………………………………………………………………..26

سیستم ترمز کاسه ای……………………………………………………………………………………………………………………27

کفشک بندی سیمپلکس……………………………………………………………………………………………………………….28

کفشک بندی دوپلکس………………………………………………………………………………………………………………….29

کفشک بندی سرو………………………………………………………………………………………………………………………..29

میله بندی مکانیکی (Solid bar connection operated  )………………………………………………………..30

سیمی:(Cable operation)…………………………………………………………………………………………………………30

اساس کار ترمز………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….31

مكانیزم های ترمز…………………………………………………………………………………………………………………………………………………….32

نحوه عملکرد ترمز ABS…………………………………………………………………………………………………………………………………………37

انواع ترمزهای ABS…………………………………………………………………………………………………………………………………………………40

ترمز الکتریکی…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………45

سیستم ترمزهای هیدرولیكی……………………………………………………………………………………………………………………………….45

ترمزهای چندكاناله و ضدبلوكه ABS………………………………………………………………………………………………………………….48

      منابع و مآخذ…………………………………………………………………………………………………………………………………………………53

 

ایمنی؛ اولین قربانی كاهش هزینه‌ها…

این در حالی است كه اكثر خودروهایی كه در كشور تولید می‌شوند از وجود سیستم‌های ایمنی مثل ترمز ABS و ایربگ محروم هستند و تنها برخی از آنها با سفارش متقاضی خودرو و با پرداخت هزینه بیشتر نسبت به سایر خودروها مجهز به این سیستم‌ها می‌شوند.

سیستم‌های نوین مانند ABS، ESP و EBD با افزایش پایداری و فرمان‌پذیری و… در زمان حادثه تا 40درصد از بروز تصادفات جلوگیری می‌كند.

سیستم های ایمنی به دو دسته تقسیم می شوند.

1.سیستم های فعال:

این سیستم ها در هنگام حرکت خودرو فعالند وشرایط دینامکی خودرو را برای پیشگیری از بروز تصادف،کنترل می کند.برخی از این سیستمهای فعال عبارتند از :

ABS : سیستم ترمز ضد قفل هنگام قفل کردن چرخ ها فشار ترمز را برای افزایش کارایی سیستم ترمز، کاهش میدهد.

ASR : این سیستم، امکان استفاده بهینه از اصطکاک سطح جاده را در حالت شتاب گیری برای

 

خودرو فراهم می کندیا آنتیپاتیناژ (ETC , TC ,TSC ,ASR)

EBD : سیستم هماهنگ کننده نیروی ترمز، نرم افزاری در حافظه ABS است و کنترل مجزای چرخها را در هنگام قفل کردن بر عهده دارد.

ESP : عملکرد این سیستم در این مقاله به طور مفصل بررسی می شود. از سوی تولیدکنندگا نمختلف نامهای مختلفی استفاده می شود مانند:

 ( ESP ,MSR ,PSM ,ESC ,DSC ,VDC ,ASC ,VSC)

سیستم های غیر فعال :
از این سیستم ها در کاهش تصادفات خطرناک استفاده می شود و عبارتند از :

کمربند

کیسه هوا

فیوز قفل كن

 

ترمز ABS

ترمزهای Abs در بیان ساده دستگاهی الكترونیكی هستند كه در هنگام ترمزگیری باكنترل فشار (قطع و وصل كردن فشار) هیدرولیك در كسری از ثانیه ارتباط لنت را با دیسك یا كاسه برقرار و قطع می‌كنند و تكرار سریع و مداوم این عمل باعث از میان رفتن حالت بلوكه كردن یا قفل كردن ترمزها می‌شود.

اهمیتاینگونهترمزهانیزبیشتردرسطوحخیس و لغزنده یا ترمزگیری در سرعت‌های بالا بیشتر نمایان می‌شود. در این گونه موارد راننده از كنترل كامل بر روی وسائل نقلیه خود برخوردار است و اما شاید بتوان گفت تنها نكته منفی در مورد ترمزهای Abs صدای نسبتا شدید آنها در هنگام ترمزگیری بر روی سطوح بسیار لغزنده است.

اینصدایلرزانكهبهدرونكابیننفوذمی‌كندوزیرپدالترمزحسوشنیدهمی‌شودراننده‌ایراكهتجربهترمزگیریدراینشرایطنداردبهاشتباهمی‌اندازدكهاحتمالاقسمتیازسیستمترمزخودرواشدرحالخردشدناستوبههمیندلیلرانندهممكناستبهاشتباهاز فشار پای خود بر روی پدال ترمز بكاهد.

یک مفهوم کلی از ترمزهای ضد قفل ABS

تئوری ترمزهای ضدقفل بسیارساده است.یک چرخ درحال لیزخوردن(به طوریکه سطح تماس تایرنسبت به زمین سربخورد) نسبت به چرخی که لیزنمی خوردنیروی اصطکاک کمتری دارد.اگربا اتومبیل خود در یخ گیر کرده باشید می دانید که اگر چرخها بچرخند هیچ نیروی جلو بری به اتومبیل وارد نمی شود زیرا سطح تماس چرخ نسبت به یخ لیز می خورد.

 ترمزهای ضدقفل باجلوگیری کردن ازسرخوردن چرخ هادرهنگام ترمزکردن،دو مزیت را بوجود می آورند:اول اینکه خودرو زود تر متوقف می شود و دوم اینکه می توان خودرو را هنگام ترمز کردن نیز هدایت کرد.

 درترمزهای ضدقفل چهار بخش اصلی وجود دارد:

حسگرهای سرعت
پمپ
سوپاپها
کنترل کننده
 حسگرهای سرعت:

  سیستم ترمز ضدقفل باید بداند چه موقع چرخ درحال قفل کردن است،حسگرهای سرعت که درهرچرخ یا دربعضی مواقع دردیفرانسیل قرارگرفته انداین اطلاعات را فراهم میکنند.

    دنده های یک  دورتادورچرخ دنده قرارگرفته اند به هنگام چرخش چرخ دنده یک ولتاژAC راکه فرکانس آن باسرعت چرخش یک چرخدنده متناسب است تولید میکنند این ولتاژAC در ECU تجزیه و تحلیل و سرعت چرخ محاسبه می شود.

 سوپاپ ها:

درهرلوله ی ترمزکه به هرترمز می رود یک سوپاپ وجود دارد که با کنترل کننده کنترل می شود،در بعضی از سیستم ها سوپاپ سه حالت دارد:

درحالت اول سوپاپ بازاست وفشارازسیلندراصلی مستقیما بهترمیرسد
درحالت دوم سوپاپ لوله یک ترمز را می بندد و ترمز را از سیلندراصلی جدا میکند،این حالت از افزایش بیش از حد فشار ترمز وقتی راننده روی پدال فشار می آورد،جلو گیری می کند
درحالت سوم سوپاپ مقدار یاز فشار ترمز را کم میکند
 

 

 

پمپ: 

چون سوپاپ می تواند فشار ترمز را کم کند باید به طریقی این فشار از دست رفته را جبران کرد واین کاری است که پمپ انجام می دهد.بعد از اینکه سوپاپ فشار را در یک ترمز کم کرد پمپ دو باره فشار ایجاد می کند

  کنترل کننده:

کنترل کننده یک پردازنده است که با توجه به حسگرهای سرعت، سوپاپ ها را کنترل می کند.

 واحد کنترل هیدرولیکی در مجموع اعمال زیر را انجام می دهد

تنظیم ABS
کنترل مداوم کلیه اجزای الکتریکی ABS
کمک به تشخیص عیب در تعمیرگاه به هنگام سرویس
ترمز ضد قفل هنگام عمل کردن

انواع مختلف و الگوریتم های کنترل گوناگونی برای ترمزهای ضدقفل وجود دارد.ما درباره ی طرز کار یکی از ساده ترین انواع آن توضیح می دهیم.

کنترل کننده همیشه حسگرهای سرعت را کنترل میکند و به دنبال کاهش سرعت غیرمعمول درچرخ ها میگردد.دقیقاقبلازاینکه چرخی قفل کند کاهش سرعت شدیدی را تجربه میکند اگراین چرخ کنترل نشودبسیار زودتر از زمانی که خودرو برای متوقف شدن نیاز دارد قفل خواهدکرد.یک خودروکه باسرعت٦۰مایل در ساعت حرکت می کند درشرایط ایده آل حدود ٥ ثانیه زمان لازم دارد تا بایستد اما یک چرخ در کمتر از یک ثانیه از چرخیدن می ایستد و قفل می کند.

کنترل کننده میداند که یک چنین کاهش سرعتی در چرخها غیرممکن است.بنابراین در چرخی که کاهش سرعت غیر معمول داشته فشار ترمز را کاهش می دهد تا زمانی که حسگر آن چرخ افزایش سرعت را ثبت کندآن گاه کنترل کننده دوباره فشار ترمز را افزایش میدهد تا اینکه حسگرها کاهش سرعت را گزارش کنند.کنترل کننده این کار را بسیار سریع وقبلاا زآن که تایر تغییر سرعت زیادی داشته باشد انجام میدهد نتیجه این است که حرکت چرخ ها با همان شدتی که ازسرعت خودرو کم میشود کند میگردد و ترمزها چرخها را نزدیک یک نقطه ی قفل کردن نگه می دارندکه این به سیستم بیشترین نیروی ترمز کردن را می دهد.

 

آموزش دیدند، که برای ایجاد حافظه ضعیف از 2 شوک 1 میلی آمپری و برای ایجاد حافظه قوی از 5 شوک 1 میلی آمپری استفاده شد. سپس در گروه­هایی که حافظه نزدیک آنها بررسی شد 24 ساعت بعد از به­خاطرآوری به مدت 4 روز متوالی تست انجام شد، و در گروه­های حافظه دور 36 روز بعد از به­خاطر­آوری تست­ها انجام شد.

نتایج: یافته­ های ما نشان دادند که، تزریق سیستمیک پروپرانولول سبب آسیب بازتثبیت حافظه ترس نزدیك و دور صرف نظر از شدت آنها می­گردد.

نتیجه­گیری: این یافته­ ها نشان دادند که گیرنده­های بتا آدرنرژیک در بازتثبیت حافظه ترس نزدیك و دور ، نقش مهمی را ایفا می­ کنند.

واژه­های کلیدی: بازتثبیت حافظه، پروپرانولول، حافظه نزدیک، حافظه دور، حافظه قوی، حافظه ضعیف

1-1- مقدمه

توانایی مغز جهت حفظ و به­خاطر­آوری اطلاعات حافظه نامیده می­شود. پردازش حافظه در چند

 

مرحله صورت می­گیرد كه عبارتنداز: نخست فاز کدگذاری (Encoding phase) یا اكتساب اطلاعات ((Acquisition، تثبیت ((Consolidation و به­خاطر­آوری (Retrieval). به دنبال به­خاطر­آوری دو وضعیت متضاد اتفاق خواهد افتاد، تثبیت مجدد یا بازتثبیت (Reconsolidation) و یا خاموشی Extinction)). بازتثبیت حافظه فرایندی است که به دنبال یادآوری و فعال­سازی حافظه­های ثبت­شده قبلی اتفاق می­افتد (51 ، 9).

بازتثبیت یک ،فرایند بنیادی است. بعضی از پارامترهای آزمایشگاهی می­توانند مانع از ظاهر شدن بازتثبیت شوند كه به آنها عوامل مرزی می گویند. محققان نشان داده­اند که حافظه قوی در رت­ها ابتدا در مقابل بازتثبیت مقاومت می­ کنند ولی بعد از زمان کافی متحمل بازتثبیت می­شوند که این قضیه نشان دهنده­ی این مطلب است که وضعیت مرزی می ­تواند ناپایدار باشد.

در طی سال­های اخیر مطالعات زیادی در زمینه­ حافظه و یادگیری انجام شده­است و به کمک نتایج حاصل از آنها قسمت­های مختلف مغز که در این رابطه دخیل هستند، شناسایی شده­اند. آمیگدال از جمله­ی این مناطق است که در تعامل با هیپوکمپ و شکنج دندانه­ای بر حافظه مؤثر است. بررسی­های آسیب­شناسی، الکترو فیزیولوژی، فارماکولوژی و تصویربرداری نشان می­دهد که آمیگدال نقش مهمی در اکتساب و تثبیت یادگیری و حافظه دارد. اثرات ترکیبات شیمیایی و هورمون­های محیطی از قبیل گلوکوکورتیکوئیدها و کاتکول­آمین­ها (اپی­نفرین و نوراپی­نفرین) از طریق آمیگدال وساطت می­شود (16). نشان داده­شده­است که افزایش رهایش اپی­نفرین و نوراپی­نفرین در طی استرس از غده فوق کلیوی از طریق مسیر منزوی Nucleus of Salitary Tract (NTS) ، در بصل- النخاع، سبب افزایش حافظه می­شود. .نورون­های آدرنرژیک این مسیر به طور مستقیم با آمیگدال در تماس هستند.

مسیر غیر­مستقیمی نیز وجود دارد که در آن نورون­های آدرنرژیک مسیر NTS توسط لوکوس سرولوس با هسته­های مغزی، و در نهایت با آمیگدال ارتباط دارند (6). تحریک الکتریکی فیبرهای صعودی واگ بعد از آموزش، مانند اپی­نفرین منجر به افزایش حافظه می­شود. مهار موقتی NTS با تزریق موضعی لیدوکائین، اثرات اپی­نفرین را بر فاز اکتساب مهار می­ کند، در صورتی­که آگونیست­های بتاآدرنرژیک باعث افزایش وابسته به دوز حافظه می­شوند (57). شواهد زیادی نشان می­ دهند که، اثرات اپی­نفرین بر تثبیت حافظه از طریق فعال کردن نورون­های آدرنرژیک در آمیگدال است. بلوک گیرنده­های بتاآدرنرژیک آمیگدال اثرات اپی­نفرین محیطی را بر حافظه مهار می­ کند و تزریق اپی­نفرین یا

افزایش مصرف سوخت وهدر رفتن سرمایه های ملی کشور
افزایش آلودگی هوا و خطرات زیست محیطی
افزایش بیماریها ومشکلات تنفسی
افزایش تنش واسترس وپایین آمدن آستانه تحمل افراد
کاهش بازدهی اقتصاد ملی به دلیل اتلاف زمانهای طولانی
در کشورهای مختلف همواره سعی بر این بوده است تا با چاره اندیشی راه حل های مختلف ، بتوان از معضل ترافیک کاست. یکی از این راه حلها حذف تقاطع ها وچراغهای راهنمایی و استفاده از دور برگردانها        می باشد. استفاده از دوربرگردانها وحذف تقاطع ها مدتهای مدیدی است که در کشور ما متداول گشته واستفاده می شود.

در خصوص تاثیرات استفاده از دوربرگردانها ، مزایا ومعایب آنها تا کنون تحقیقات زیادی انجام شده است که هر تحقیق از منظر خاصی به موضوع نگاه کرده و پارامترهای ویژه ای رامورد ارزیابی قرار می دهد. در این تحقیق نیز سعی شده است تا تاثیر استفاده از دوربرگردانها در افزایش یا کاهش حجم ترافیک وهزینه های آن به صوررت کلان مورد بررسی قرار گیرد. درانتها نیز پیشنهاداتی جهت ادامه کار در این زمینه بیان خواهد شد. ساختار این پایان نامه مشتمل بر 5 فصل خواهد بود که عبارتند از:

فصل اول- کلیات تحقیق
در ابتدای این فصل، مساله تحقیق به صورت کامل توضیح داده شده است.همچنین دربخش بعدی هدفهای تحقیق، اهمیت موضوع وانگیزه تحقیق ، سوالات و فرضیه ها ، روش تحقیق ، جامعه آماری ، محدودیتها و مشکلات موجود در این تحقیق در بخشهای جداگانه بیان شده است.

فصل دوم- مروری برتحقیقات گذشته
در این فصل، ابتدا نگاهی کلی به مبانی نظری طراحی تقاطع ها و استفاده از دوربرگردانها خواهیم داشت چرا که بدون دانستن اطلاعات اولیه در این زمینه، در ادامه تحقیق به مشکلات زیادی برخواهیم خورد. درادامه فصل به تشریح مطالعات قبلی انجام شده در این زمینه خواهیم پرداخت و مهمترین نتایج حاصل از این تحقیقات تشریح خواهد شد.

فصل سوم- روش شناسی تحقیق
در این فصل به روش شناسی تحقیق خواهیم پرداخت و در آن روش پژوهش، جمع آوری آمار واطلاعات ، مطالعات میدانی ، روش تجزیه و تحلیل اطلاعات ، تهیه پرسشنامه ودسته بندی داده ها بحث خواهد شد.

فصل چهارم- بررسی اثرات دور برگردانها بر حجم ترافیک وهزینه ها
در این فصل با بهره گرفتن از آمار واطلاعات جمع آوری شده از مراجع معتبر وانجام مطالعات میدانی به بررسی تاثیر استفاده از دوربرگردانها در هزینه ها وافزایش یا کاهش حجم ترافیک خواهیم پرداخت و مقایسه ای بین حالت استفاده از چراغهای راهنمایی و حالت جایگزین آن یعنی حذف تقاطع وچراغ واستفاده از دور برگردان خواهیم داشت.

فصل پنجم- جمع بندی ونتیجه گیری
در این فصل به جمع بندی نتایج حاصل از فصل قبل خواهیم پرداخت و این نتایج در قالب شکلها ، نمودارها وجداول مفید وکاربردی ارائه خواهد شد.

 

همچنین این نتایج با یافته های دیگر محققین مقایسه خواهد شد و دلایل اختلافات احتمالی نیز ذکر می گردد. در انتها نیز پیشنهاداتی جهت ادامه کار در این زمینه بیان خواهد شد.

امید است این تحقیق جهت دست اندرکاران و مسئولان حوزه ترافیک شهری در کل کشور مفید واقع گردد و درکاهش حجم ترافیک وهزینه های مرتبط با آن موثر واقع گردد.

مساله

یکی از معضلات اصلی در شهرهای کل دنیا ، افزایش روز افزون تعداد وسایل نقلیه ورشد حجم ترافیک با گذشت سالیان متمادی می باشد. جهت کاهش معضل ترافیک ومشکلات ناشی از آن راه حل های زیادی وجود وجود دارد که برخی از آنها به عنوان راه حل های اساسی و معمولا پر هزینه بوده وبرخی دیگر نیز راه حل های کم هزینه تر می باشد . در زیر به برخی از این راه حل ها اشاره می شود:

احداث راه ها وبزرگراه های جدید
حذف تقاطعات هم سطح
تملک ابنیه های کنار راه وافزایش عرض راه ها
توسعه وگسترش حمل ونقل عمومی
احداث دور برگردانها وحذف تقاطعات
حذف تقاطعات وچراغهای راهنمایی آنها واحداث دور برگردان یکی از راه حلهای نسبتا کم هزینه و سریع می باشد که در دهه اخیر در کشور ما مورد توجه جدی قرار گرفته است. احداث دور برگردانها دارای مزایا ومعایب متعددی است که شناخت دقیق آنها سبب خواهد شد:

در آینده طراحی واجرای آنها به نحو صحیح واصولی وبا کمترین تبعات منفی انجام شود.
مشکلات و معایب دور برگردانهای فعلی نیز به نحو مطلوبی علاج بخشی شود.
در این پایان نامه سعی شده است تا تاثیر احداث دوربرگردانها وحذف تقاطع ها برحجم ترافیک وهزینه های مرتبط با آن تشریح گردد وراهکارهایی نیز جهت بهبود عملکرد آنها ارائه گردد.

اهمیت واهداف تحقیق
در سالهای اخیر استفاده از دوربرگردانها وحذف تقاطع ها بسیار مورد توجه مسئولان و کارشناسان حوزه ترافیک شهری قرار گرفته است ودر بسیاری از شهرها این مساله به صورت جدی مورد پیگیری قرار گرفته است. به عنوان نمونه می توان گفت در شهر تهران تا سال 1385 تعداد دوربرگردانهای اجرا شده در حدود 30 مورد بوده ولی سیاست مسئولان ،گسترش تدریجی آنها تا حدود 140 مورد می باشدعلیرغم گسترش استفاده از دوربرگردانها در کشور ، متاسفانه تاکنون مطالعات مدون و کاملی در خصور تاثیر دور برگردانها بر حجم ترافیک وهزینه های مرتبط با آن و مقایسه آن با بهره گرفتن از چراغهای راهنما در تقاطعها صورت نگرفته است ، لذا با توجه به فقدان اطلاعات مدون و کافی در این زمینه ، نیاز به تحقیقات بیشتر در کشور ما بیش از بیش احساس می شود ولذا این موضوع جهت این تحقیق انتخاب شده است . مهمترین اهداف این تحقیق را می توان به صورت زیر بیان کرد:

شناخت مبانی واصول حاکم بر طراحی واجرای دور برگردانها
شناخت مزایا ومعایب دور برگردانها
تشریح مطالعات انجام شده در این زمینه
بررسی تاثیر احداث دور برگردان بر حجم ترافیک
بررسی تاثیر احداث دور برگردان بر هزینه ها ی حمل ونقل به صورت کلان
مقایسه تاثیرات حالت دور برگردان وحذف تقاطع وحالت استفاده از چراغ راهنمایی در تقاطع
ارائه راهکارهایی جهت بهبود عملکرد دور برگردانها
سئوالات وفرضیه های تحقیق
مهمترین سوالاتی که در این تحقیق مورد بررسی قرار خواهد گرفت عبارتند از:

انواع دوربرگردانها چیست ؟