فیلم­ بسته ­بندی، متشکل از پلاستیک بسیار نازکی است که مولفه اصلی آن مواد پلاستیکی و الاستومری است. به طور کلی، فیلم­ها برای محافظت از کالا در برابر عوامل آسیب رسان استفاده می­شوند. تقریباً هر پلاستیکی را می­توان به صورت فیلم ساخت، اما مطالعه حاضر فقط مواردی را که برای بسته ­بندی بصورت تجاری استفاده می­شوند، مورد بحث قرار می­دهد. در این پژوهش به مطالعه انواع پلیمرهای متداول مورد استفاده برای برنامه­های بسته­بندی انعطاف­پذیر در تمامی صنایع و راهبرد انتخاب پلیمر به جهت تولید فیلم­های متناسب نیاز و نقش فیلم­های بسته­بندی انعطاف­پذیر در زنجیره تامین مواد غذایی و نقش فیلم­های بسته­بندی انعطاف­پذیر در تجهیزات پزشکی و انواع مواد استفاده شده در بسته­بندی انعطاف­پذیر چند لایه پرداخته می­شود. و همچنین به مطالعه خصوصیات حرارتی و مهر و موم پلیمری و ارائه برنامه­هایی کاربردی برای سازه­های فیلم بسته­بندی انعطاف­پذیر، فیلم­های دو محوره و چند محوره پرداخته می­شود. و در آخر نگاهی به فناوری­ ساختارهای فیلم انعطاف­پذیر چند لایه و فهرستی از پلیمرهای مورد استفاده برای تولید لایه های حائل معمولی، لایه­های حجیم، لایه­ های رابط یا درزگیر برای پیکربندهای لایه ای به جهت کاربردهای متنوع شرح داده می­شود.

با کمک روش تابعی چگالی همراه با روش نامتعادل تابع گرین، ترابرد در نانوساختارهای تک لایهTiS3مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور، 13 یاخته ساختار به عنوان کانال در اتصال با الکترودهای طلا، به عنوان اتصالات الکتریکی مورد بررسی قرار گرفت. به منظور شبیه سازی صحیح اربیتال های d در این ساختار، از تقریب هوبارد بهره برداری شد. منحنی جریان ولتاژ این ساختار تا ولتاژ V 2 مورد بررسی قرار گرفت و نشان داده شد که با افزایش ولتاژ، نسبت به سد پتانسیل ایجاد شده میان الکترود و کانال، جریان روند صعودی داشته و تا V 6/1 این روند ادامه می یابد. در بازه V6/1 تا V8/1 مقاومت منفی در این ساختار مشاهده می شود. به منظور یافتن دلایل این رویداد، چگالی حالات منطقه ای مورد بررسی قرار گرفت. از چگالی حالات، نشان داده شد مقدار سد پتانسیل الکترود و کانال به چه میزان بوده و همچنین، نشان داده شد که کیفیت مسیرهای انتقال حامل ها در بازه مقاومت منفی کاهش یافته و همین دلیل این رخداد در منحنی جریان ولتاژ است.

بلورهای فوتونیکی سه بعدی یا نانوکلوییدها، به دلیل ساختار تناوبی که دارند دارای خواص نوری مفیدی چون هدایت نور و موج بری هستند. قرارگیری این نانوساختارها در میان فیلم های پلیمری متشکل از چند لایه، موجب بهبود این خواص در مقایسه با فیلم های تک لایه دارای ساختار نانو می شود. در این تحقیق، ابتدا پلیمرهای پلی متیل متاکریلات و پلی استایرن به ترتیب در حلال های استون و سیکلوهگزان (به همراه 5 ml تتراکلریدکربن به ازای 95 ml سیکلوهگزان) حل شدند و سپس به همراه سوسپانسیونی از نانوذراتی بر پایه استایرن، توسط دستگاه نشانش لوله ای بطور متناوب روی یکدیگر قرار گرفتند. خواص نوری فیلم های ریخته گری شده به روش اسپکتروفوتومتری بررسی گردید. این مطالعات نشان داد که افزودن لایه های پلیمری بر روی ساختارهای سه بعدی باعث تغییر رنگ ناشی از آنها می گردد. به کمک این داده ها تغییر رنگ از آبی به سبز به شکست پرتوهای نور در لایه های پلیمری ارتباط داده شد.

ساختارهای لایه ای گرافن به دلیل رفتارهای غیرعادی در برابر نور تابنده، در طراحی برخی ادوات اپتیکی از جمله حسگرها به کار می روند. یکی از پدیده هایی که در این ساختارها مشاهده می شود، تشدید پلاسمونی است که در پیکربندی های چندلایه ای معروف کرشمن و اتو اتفاق می افتد و مبنای کاربرد آن ها در طراحی ادوات می باشد. در این مقاله، با استفاده از محاسبه ضریب بازتاب و حل معادلات پاشندگی امواج، رفتار ساختار لایه ای شامل گرافن دولایه، در مقابل نور تابنده مورد بررسی قرار گرفته است.  نتایج بررسی نشان می دهد که با توجه به مقادیر ساختاری، به دلیل قرار گرفتن منحنی های پاشندگی مدهای ترکیبی در جایگاه های متفاوت نسبت به خط نوری منشور، امکان برانگیختگی امواج نشتی برای این مُدها لزوماً امکان پذیر نبوده و بنابراین تعداد جایگاه های تشدید پلاسمونی در ضریب بازتاب می تواند متفاوت باشد. این مسئله می تواند امکان تنظیم پذیری بالایی را در طراحی ادوات فراهم کند. نتایج این بررسی، افزون بر پیکربندی های مورد مطالعه، در طراحی ادوات اپتیکی دیگر نظیر موجبرها، آنتن ها، کلیدهای چندگانه و غیره که از ساختارهای لایه ای تشکیل شده اند، بااهمیت است. همچنین، به طراحان ادوات مرتبط امکان می دهد تا ساختارهای لایه ای را با در نظر گرفتن اهمیت و مطلوبیت مقید یا نشتی بودن مُدهای پلاسمون سطحی در آن ها به صورت دقیق تر طراحی و مهندسی کنند.

پیشرفت های اخیر حاکی از آن است که یک خانواده ی بزرگ و جدیدی از فلزات واسطه ی دوبعدی متشکل از کاربیدها، کربونیتریدها و نیتریدها با نام عمومی مکسن (MXene) توجه زیادی را به خود جلب کرده اند. مکسن ها دارای خصوصیات فیزیکی و شیمیایی قابل توجه با تنوع غنی از عناصر اساسی هستند. جهت تنظیم موثر خواص مکسن ها در راستای دستیابی به کاربردهای مختلف، می توان آن ها را به آسانی با مواد دیگری همچون پلیمرها، اکسیدها و نانولوله های کربنی ترکیب کرد. به دلیل سرشار شدن زندگی روزمره ی بشر از آلودگی امواج الکترومغناطیسی (EM) که تهدیدکننده ی سلامت انسان است، توسعه ی مواد پیشرفته ی جاذب امواج مایکروویو به موضوع مهمی مبدل گشته است. مواد دوبعدی مانند مکسن ها، گرافن و مولیبدن دی سولفید (MoS2) به دلیل ساختار خاص، رسانایی الکتریکی عالی، سطح غنی و استحکام مکانیکی خوب دارای خواص الکترومغناطیسی منحصربه فردی بوده و کاربردهای بالقوه ای در جذب امواج الکترومغناطیسی، محافظت و استتار امواج مایکروویو دارند. در همین راستا مکسن ها به دلیل دارا بودن ساختارها و خواص مطلوبی مانند ساختار لایه ای ویژه، گروه های عاملی فعال سطحی فراوان و قابل تنظیم، هدایت الکتریکی فوق العاده و سطح ویژه بالا، به عنوان کاندیدای مناسب برای جاذب های امواج مایکروویو با کارایی بالا تبدیل شد اند. در این مقاله، در ابتدا روش های سنتز و خواص مکسن ها خلاصه شده و سپس پیشرفت های اخیر آن ها را در کاربردهای مرتبط با حوزه-ی جاذب های امواج مایکروویو که از اهمیت بسزایی برخوردار هستند، بررسی شده است. در نهایت چالش ها و افق های روشن تحقیقات آینده در زمینه ی مواد دو بعدی جدید مکسن مطرح گردیده است.

در طول دهۀ گذشته مواد دو بعدی مانند گرافن و دی­کالکوژن­های فلزات واسطه، به دلیل خواص الکتریکی و نوری قابل ملاحظه ای که دارند، توجه گسترده­ای را در نانو فوتونیک و اپتو الکترونیک به خود جذب کرده اند. برخلاف گرافن با گاف انرژی صفر، دی­کالکوژن­های فلزات واسطه، مانند دی سلناید تنگستن که در حالت حجیم گاف انرژی خیلی بزرگ و غیرمستقیم دارند، با کاهش ضخامت آنها به تک لایه، گاف­های نواری مستقیم در ناحیۀ مرئی و فروقرمز نزدیک دارند. با این حال به دلیل ضخامت اتمی ذاتی، این مواد با چالش شدیدی برای بر هم کنش بین نور و ماده مواجه می­شوند که منجر به جذب و گسیل نور ضعیف می­شود. برای مثال تک لایه­های دی سلناید تنگستن با ضخامت 649/0 نانومتر که گاف انرژی 64/1 الکترون ولت دارد، کمتر از 10% نور فرودی را جذب می­کنند. بنابراین افزایش میزان جذب نور در تک لایه­های دی سلناید تنگستن و سایر دی­کالکوژن­های فلزات واسطه به مسئلۀ مهمی برای کاربردهای عملی در دستگاه­های الکترونیکی و فوتونیکی تبدیل می شود. یک راه­حل برای رفع این مشکل می­تواند ترکیب این تک لایه­ها با ساختارهای پلاسمون سطحی باشد. در این مقاله به دنبال این هستیم که با طراحی یک سلول واحد نسبتاً ساده، میزان جذب نور در ناحیۀ مرئی و فروقرمز نزدیک را به حالت پهن باند ارتقا دهیم. میانگین جذب جاذب پیشنهادی در بازۀ طول موجی 600 تا 850 نانومتر تقریباً برابر 93 درصد به دست می­آید. لازم به ذکر است که شبیه سازی های موجود در این مقاله، به وسیلۀ نرم افزار لومریکال انجام شده است.این نرم افزار مبتنی بر گسسته­سازی معادلات ماکسول در حوزۀ زمان و مکان به کمک روش تفاضل محدود در حوزۀ زمان است.