فناوری نانو - تکنولوژی جدید در رابطه با خودرو- محصولات جدید نانو- نانوكامپوزيت‌ها

[روابط عمومی آکو فروم]

نتایج حاصل از کاربرد نانو فناوری در صنعت تولید شیشه

در این مقاله به کاربرد نانو فناوری در صنعت تولید شیشه بویژه شیشه خودرو اشاره گردیده است . در این زمینه به فناوری بکار رفته در ساخت شیشه های خود تمیز شونده ، تشریح عملکرد سطوح دفع آب ، سطوح آبدوستی و مکانیزم خـود تمیز شوندگـی اشاره گردیـده است . همچنین عملکـرد شیشه های رنگی حاوی نانو ذرات و شیشه های ذخیره کننده انرژی بیان گردیده است . در پایان خلاصه پژوهش های صورت گرفته در این خصوص در مرکز تحقیقات شرکت سایپا شیشه اشاره شده است .

ـ مقدمه :
امروزه پیشرفت فعالیت ها در حوزه نانو مواد با پشتوانه و سرمایه های روز افزون مالی ادامه دارد و شرکتها به دنبال شناخت روشهای جدید هستند . پیشرفت در روش های تولید با کیفیت و بازدهی محصول را بهبود می بخشد و باعث ایجاد افقی روشن در زمینه تولید انبوه می گردد . عمومی شدن بحث فناوری نانو و سود دهی بالای آنها موجب شده تا بیشتر محققان در زمینه گسترش کاربردهای فناوری نانو به کار خود ادامه دهند . نیرومحرکه همه این فعالیتها ، گسترش مداوم نانو مواد به علاوه خصوصیات و قابلیتهای جدیدی است که کشف شده است . همچنین برای افزایش تعداد تقاضا برای نانو مواد ، نوآوریهایی انجام می شود تا عملکرد آنها اصلاح یافته و سود دهی افزایش یابد . در بسیاری از حوزه ها مانند خودرو که صنایع در آن به حد رشد رسیده اند ، استفاده از نانو مواد در واقع تلاش برای مرگ و زندگی است . به عبارت دیگر استفاده از نانو مواد در این صنایع و دیگر صنایع به عنوان روش کسب برتری در بازار ، دائماً در حال گسترش است . بنابراین در این مقاله به کاربردهای فناوری نانو در صنعت تولید شیشه خودرو و مزایای استفاده از این فناوری ها اشاره گردیده است و تحقیقاتی که در این زمینه در مرکز تحقیقات شرکت سایپا شیشه در این خصوص صورت گرفته است ، بیان گردیده است .

الف ) شیشه های خود تمیز شونده :
شیشه های خود تمیز شونـده (‌ فتوکاتالیتی + آب دوستی ) از سـال 2002 در بـازار در دسترس بوده اند و هـر روز نیاز و تقاضا استفاده از آن شیشه هـا افزایش می یابد که برای عمـل خـود تمیز شوندگی این شیشه ها نور UV به عنوان یک پیش شرط لازم است . بنابراین شیشه هـا را می توان تنها برای سطوح خارجی بکار برد . با اعمال پوشش خـاص ( اکسیدتیتانیوم ) و بکارگیـری UV که در بخشی از نور خورشید وجود دارد ، تشکیل اکسیژنی فعال بر روی سطح شیشه تسریع می گردد.
این اکسیژن به لکه های چربی آلی روی سطح شیشه حمله کرده و با تجزیه سطح تماس بین شیشه و چربی چسبندگی کاهش می یابد و چربی می تواند بهتر شسته شود ، بنابراین چربی بطور کامل خـارج می شود . به طور طبیعـی شیشه هایی با ترکیبی از خواص فتوکاتالیتی و آب دوستی تحت عنـوان شیشه های خود تمیز شونده نامیده می شوند.
در ساخت شیشه ، لیزرهای فتوکاتالیتی روی نوارهای شیشه ای داغ در دمای بالای c ° 600 پاشیده می شوند . این فرآیند پوشش دهی پیرولیز ( PYROLYSIS )‌ نامیده می شود که از دهـه 60 برای محافظت در برابر اشعه خورشید و پوشش های عایق حرارتی استفاده شده است . پوشش های فتوکاتالیتی بسیار پایدارند و نیاز به تجدید و بازسازی دوباره ندارند . پوشش های با ضخامت 40 نانومتر را می توان به روش CVD اعمال نمود .

عمل دفع چربی و سطوح تمیز شونده روی سطح شیشه :
 سطوح دفع آب ( HYDROPHOBIA ) :
ـ با بکار بردن پوشش های خاص ، امکان افزایش کشش سطحی شیشه وجود دارد . احتمالاً بهترین مثال شناخته شده ، سطح یک جسمی است که به تازگی واکس زده شده است . در این حالت به راحتی می توان اثر آب گریزی را مشاهده کرد . به دلیل کشش سطحی افزایش یافته ، آب دفع شده و به شکل دانه هایی جریان می یابد . در این حالت به دلیل آنکه سطح واکس زده شده است ، آب نمی تواند به سطح بچسبد . در واقع به دلیل همین رفتار آب است که به این ویژگی آب گریزی گفتـه می شـود . HYDRO آب است و PHOBIA به معنای تـرس می باشـد . در واقـع اصطلاح HYDROPHOBIA ترس آب را از چیزی بنام سطح توصیف می کند .
ـ دراین حالت آب به شکل قطرات و دانه هایی متراکم و به دنبال این رفتارسعی می کند که از سطح فرار کند . عمل تمیز کنندگی این پوشش ها به این علت است که نه تنها آب ، بلکه لکه چربی ها و آلودگی ها نیز قادر به چسبیدن به سطح نیستند و همین باعث می شود که اگر بر روی سطح آب ریخته شود یا بعدها باران ببارد ، سطح شسته می شود . ( لکه چربی ها دفع می گردند و سطح به راحتی تمیز می شود . )
ـ به دلیل کشش سطحی بالاتر ، نیاز است قطرات آب قبل از چکیدن وزن بالاتری بدست آورند. قطرات کوچک به اندازه کافی سنگین نبوده و حتی بر روی سطوح لعاب کاری شده ممکن است خشک شده و بر روی شیشه بصور لک و خال ، اثرات آنها باقی بماند . هر آلودگی چسبنده از سطوح HYDROPHOBIA خیلی آسان تر از سطح یک شیشه معمولی می توانند خارج شوند .
تشکیل فیلم :HYDROPHILIC
ـ با عمل آب دوستی (‌HYDROPHILIC به معنی دوست داشتن ) کشش سطحی کم می شود. در چنین حالتی قطرات آب بر روی سطح پخش شده و یک فیلم آب بر روی سطح تشکیل می دهند . تشکیل این فیلم آب دو مزیت دارد : مقدار یکسانی آب سطح بزرگتری را خیس می کند . این عمل بطور طبیعی راندمان تمیز کـاری را در مقایسـه با سطح شیشه های معمولـی بهبود می بخشد . دوم این که هیچ قطره بارانی بعد از باران باقی نمی ماند و فیلم آب جریان می یابد . بدین ترتیب شیشه سریعتر خشک شده و هیچ اثری از لکه باران روی شیشه باقی نمی ماند .

مکانیزم خود تمیز شوندگی :
ـ تیتانیا یک ماده نیمه هادی است که باند ممنوعه نسبتاً وسیع ( حدود2/3 الکترون ولت ) دارد. وقتی یک پرتو نور با انرژی مساوی یا بالاتر از 2/3 الکترون – ولت به آن بتابد ، الکترون از باند ظرفیت خارج شده و به باند هدایت می رود . بدین ترتیب یک حفره در باند ظرفیت و یک الکترون در باند هدایت ایجاد خواهد شد . در نتیجه این عمل یک جفت الکترو – حفره بوجود می آید . یون های هیدروکسیل ( OH ) در داخل حفره می افتد و منجر به تشکیل رادیکال های هیدروکسیلی می شوند که عاملین اکسیداسیون بسیار قوی هستند .
وقتی که تله ها برای الکترون ها گونه های اکسیژنی باشند ، منجر به تشکیل گونه های سوپر اکسیدی O 2 می شوند که عوامل کاهنده قوی هستند . تولید این عوامل کاهنده و اکسید کننده قوی سبب می شوند تا ماده آلی به CO 2 یا H2O تبدیل شود . بدین ترتیب قدرت چسبندگی ماده آلی روی سطح شیشه کم شده و محصولات تولید شده حاصل از واکنش چربی ها با پوشش در اثر وزش باد یا بارش آب باران از سطح جدا می شوند.
ـ در محیط هایی که میزان نور و اشعه UV برای فعال شدن خاصیت کاتالیستی کافی نباشد ، انرژی برای خارج کردن الکترون های باند ظرفیت تیتانیا کم است . برای کاهش باند ممنوعه تیتانیا اگر بخواهیم دوباره جفت الکترون – حفره ها را با هم ترکیب کنیم ، به دنبال آن خاصیت فتوکاتالیستی کم می شود
برای رفع این مسئله یک راه مناسب برای کاهش باند ممنوعه تیتانیا دپ کردن یون های فلزی به تیتانیا است . به دنبال این کار خاصیت فتوکاتالیستی ، آنتی باکتریال و خود تمیز شوندگی تا حد زیادی بهبود می یابد .

ـ مزایا و ویژگی های شیشه های خود تمیز شونده :
1 ـ پس زدن آب و روغن از روی سطوح .
2 ـ عدم چسبیدن آلودگی و کثافات بر روی سطوح
3 ـ پاک شدن گل و لای بوسیله آب باران .
4 ـ عدم رسوب گرفتن سطوح .
5 ـ ممانعت از خوردگی شیشه .
6 ـ بکار بردن این شیشه ها در خودرو باعث می شود سطح شیشه اتومبیل تا 000/50 کیلومتر بدون برف پاک کن تمیز بماند .
7 ـ افزایش استحکام و مقاومت شیشه در برابرخش افتادگی
8 ـ جلوگیری از تشکیل اثر انگشت روی شیشه .
9 ـ تا 20 % شیشه روشن تر و شفاف تر می شود .
10 ـ تا 30 % سطح شیشه یکنواخت تر می شود .
11 ـ افزایش دید از طریق شیشه در شرایط بد آب و هوایی .
12 ـ‌کاهش انتقال صدا تا 24 % در مقایسه با شیشه های معمولی .
13 ـ کاهش مقدار عبور اشعه UV از شیشه بدین ترتیب از کدر شدن سطوح کنترلی و داشبرد جلوگیری می شود .
14 ـ شیشه تا مدت زمان طولانی تمیز باقی می ماند .


ب ) شیشه های رنگی حاوی نانو ذرات :
در سال های اخیر نوع جدیدی از بدنه های فلورسان بسیار درخشان شامل یک شیشه حاوی ذرات نانویی نیمه هادی پراکنده ساخته شده اند . این بدنه ها بر خلاف بدنه های فلورسانی که تاکنون گسترش یافته اند ، می توانند نور مرئی را از هـر طول موجـی جذب کند . در این شیشه هـا ذرات نیمه هادی ، پایداری بالا و چسبندگی یکنواختی با بدنه فلورسان دارند . بدین ترتیب می توان این شیشه ها را برای توسعه قطعات مختلف بکار برد .
بخش پژوهشی فتونیک انستیتو بین المللی تکنولوژی و علوم صنعتی پیشرفته ( AIST ) اولین بار توانسته است نوع جدیدی از شیشه های فلورسان با روشنایی حدود سه برابر بدنه های شیشه های معمولی را تولید نماید . این شیشه برخی خواص خیلی عالی نظیر شفافیت ، استحکام مکانیکی ، مقاومت حرارتی و پایداری شیمیایی را دارد .

ج ) شیشه های ذخیره کننده انرژی :
امروزه توسعه فن آوری تولید پوششهای چند لایه (window film ) توانسته است مشکلات متعدد کاربرد شیشه در اتومبیل ها را به میزان قابل توجهی رفع نماید . چنین محصولاتی معمولاً‌ از 6 لایة بهم فشرده تشکیل شده اند و هر لایه منشاء ایجاد خاصیت مشخصی میباشد . ضخامت نهایی این محصولات حدود 50 میکرون است و برای نصب آنها هیچ احتیاجی به خارج کردن شیشه ها و یا تعویض آنها نخواهد بود .

[روابط عمومی آکو فروم]

جلوگیری از ورود حرارت خورشید
آیا تا به حال از گرمای شدید نورخورشید و تابش مستقیم آن ، هنگامی که داخل اتومبیل نشسته اید آزرده
شده اید ؟
پوششهای مدرن با کاهش ورود حرارت خورشید به طور متوسط به میزان 40% از افزایش دمای داخل اتومبیل جلوگیری می نمایند . در نتیجه فشار کمتری به سیستم سرمایش اتومبیل وارد شده و آسایش سرنشینان در فصول گرم بسادگی تأمین خواهد شد . در ضمن چه داخل اتومبیل خنک باشد و چه نباشد ، وقتی آفتاب مستقیماً‌ به سرنشینان بتابد باعث آزارآنها خواهد شد . اما با استفاده از پوششهای مدرن ، به علت آنکه اکثر قسمت حرارت زای نور خورشید ***** می شود ، حتی تابش مستقیم هم فقط گرمای اندکی ایجاد می نماید .
روش های رایج مختلفی برای پوشش دهی شیشه ها نظیر آینه ها ،CRT و فسفرها وجود دارد. روش پاششی ( SPUTTERING ) روش اصلی برای اعمال پوشش های کنترل کننده انرژی و حرارت در شیشه های ساختمان و اتومبیل می باشد . روش پاششی شامل تجزیه فیزیکی بخار ( PVD ) است که در
یک محفظه خلاء انجام می شود . در این روش ابتدا شیشه تمیز می شود و سپس لایه های نازکی از مواد بطور یکنواخت بر روی سطح شیشه تشکیل می شود .

تأمین سلامت سرنشینان و لوازم خودرو
احتمالاً‌ شما هم شاهد ترک خوردگی و رنگ پریدگی قطعات داخلی خودرو در اثر تابش خورشید بوده اید ؟ یا اینکه به حساسیت های پوستی ناشی از تابش خورشید مبتلا شده اید .
شاید بدانید که علت پیدایش تمامی این مشکلات اشعه مضر فرابنفش خورشید ( UV ) است که به دلیل داشتن فرکانس بالا دارای انرژی زیادی بوده و می تواند از شیشه ها عبور کرده و به راحتی قطعات داخلی خودرو را دچار رنگ پریدگی و ترک خوردگی نماید .
همچنین 80% از چین و چروک هایی که در پوست دیده می شود حاصل تابش اشعه فرابنفش در بیست سال اول زندگیست که آثار سوء ‌آن مدتی نهفته می ماند و در سنین بالا نمایان میشود .
اما پوششهای مدرن به علت بکارگیری گونه های شیمیایی UVabsorbers در ساختار آنهاقادر هستند به میزان 99% تا 99.9% از ورود اشعه مضر فرابنفش
( UV ) جلوگیری نمایند . همچنین عدد SPF این محصول 100 می باشد به عبارت دیگر آثار سوء اشعه فرابنفش به یکصدم کاهش می یابد . این مزیت در کرم های ضد آفتاب استاندارد بین 15 تا 45 می باشد .
لازم به ذکر است که پیشرفته ترین انواع این تکنولوژی موفق به دریافت توصیه نامه بنیاد جهانی سرطان پوست The skin cancer foundation گردیده است .
بطور عمده دو نوع پوشش بر روی شیشه ها اعمال می گردد: :
1 ـ پوشش های کنترل نور خورشید .
2 ـ پوشش های با گسیل پایین ( LOW-E )‌ .
هدف اولیه پوشش های کنترلی انرژی خورشیدی کم کردن راندمان حرارتی از طریق کاهش عبور انرژی خورشیدی میباشد . راه حل مرسوم برای رفع این مشکل استفاده از موادی است که انرژی خورشید را جذب یا دوباره منعکس می کنند می باشد .
این شیشه ها در مقایسه با شیشه های معمولی انعکاس بالاتری دارند . این پوشش ها شامل یک تا سه لایه و حتی بیشتر می باشـد . این پوشش ها شامل عناصر مختلف نظیر فولاد زنگ نزن و یا دی اکسید تیتانیوم می باشند .
در دهه اخیر تقاضای بازار برای شیشه های پوشش داده شده به عنوان کنترل کننده نور خورشید و عایق حرارتی افزایش یافته است . پوشش های اعمال شده بر روی این شیشه ها در ضخامت نانومتری می باشد .
شیشه هـای با نشر پایین باعـث ذخیره سـازی انرژی و در عین حـال صرفه جویـی در پول می شوند . این شیشه ها اجازه عبور نور مرئی را می دهند در حالیکه نور ماوراء بنفش و مادون قرمز را منعکس می کنند .

ـ نتیجه گیری :
در شرکت سایپا شیشه نمونه شیشه خود تمیز شونده و نمونه شیشه LOW-E ( با گسیل پایین ) تست گردید . بر روی نمونه های شیشه خود تمیز شونده به کمک ماژیکی که آغشته به مواد آلی بوده بر روی سطح شیشه لایه ای از مواد آلی آغشته گردید و سپس با در معرض قرار دادن شیشه ها در مقابل لامپ UV ( ماوراء بنفش ) مشاهده گردید که لایه آلی از روی سطح شیشه زدوده شد و بدین ترتیب عملکرد خود شویندگی شیشه ها تأئید گردید .

ـ همچنین در مورد شیشه های LOW-E همانطور که می دانیم شیشه LOW-E می بایست بتواند اشعه مادون قرمز (IR ) که طول موج آن کمتر از 400 نانومتر و همچنین اشعه ماوراء بنفش که طول موج آن بیشتر از 800 نانومتر می باشد را بطور کامل یا بخشی از آن را جذب نماید و محدوده روشنایی که مورد نیاز برای بینایی انسان می باشد و طول موج آن مابین 400 تا 800 نانومتر است را کاملاً عبور دهد .

به همین منظور ابتدا شیشه معمولی خودرو با دستگاه اسپکتوفتومتر مورد آزمایش قرار گرفت. اشعه UV در مقیاس متـوسط 80 % و اشعـه IR در مقیاس 60 % از جداره شیشه عبـور می نماید که همانطور که قبلاً اشاره گردید مطلوب نمی باشد ، چرا که عبور اشعه IR باعث گرم شدن داخل کابین خودرو و عبور اشعه UV باعث فرسودگی زودرس مبلمان و اثاثیه داخل کابین خودرو و همچنین آسیب رساندن به سلامت سرنشینان خودرو می گردد .

اشعه UV را در مقیاس متوسط 40 % ( نصف شیشه معمولی خودرو ) و اشعه IR را در مقیاس متوسط 20 % ( یک سوم شیشه معمولی خودرو ) از خود عبور داده است و محدوده طول موج نور روشنایی را در مقیاس متوسط 91 % از خود عبور داده است .
بنابراین شیشه LOW-E نمونه سازی شده دو طول موج مضر ( IR و UV ) را از خود عبور نداده یا دست کم عبور کمتری داده و طول موج ( محدوده بینایی ) را با شرایط بهتری از خود عبور داده است که این مهمترین مزیت این نوع از شیشه ها می باشد .

مراجع:
http://www.nanoforum.org
• http://www.azonano.com
• http://mae.pennnet.com
• http://www.ee.leeds.ac.uk/nanomsc
• http://www.apnano.com
• http://www.nanotechwire.com/
• http://www.technologyreview.com/
• http://www.magnafabrics.com/category/425.htm
• http://www.nanoindustries.com/
• http://www.azom.com/
• http://www.compositesworld.com/
• http://www.nanoeurope.org/
• http://www.nanoproofed.at/
• http://www.thenanotechnologygroup.org/
• http://nanotechnologyinvestment.com/
• http://www.chemsoc.org/networks
• http://www.bedin.no/php

مولف: حسین نوری

[روابط عمومی آکو فروم]

محصولات تجاري فناوري نانو مرتبط با حوزه خودرو
http://sanatekhodro.com/CrThumb.aspx?Pic=sanatekh%5CImages%5C42%5C12808758 2296233.jpg&X=222&Y=198


محصول: Clarity Defender
توليد كننده: كارخانه Nanofilm
قيمت: 14.95 دلار امريكا
سايت: www.nanofilmtechnology.com (http://www.nanofilmtechnology.com)
اين محصول، آب باران را دفع كرده و موجب مي‌شود برف و يخ به سادگي از سطح شيشه پاك شوند. اين ماده، مانع چسبيدن حشرات، فضولات پرندگان، شيره درختان و قير به شيشه مي‌شود. آب گل آلود نيز از روي سطح شيشه سر مي‌خورد. اين محصول تا يك سال از شيشه جلوي خودرو، آينه‌ها و ديگر قطعات شيشه‌اي محافظت مي‌كند و استفاده از آن آسيبي به رنگ يا تزئينات خودرو وارد نمي‌سازد.
محصول ياده شده براي تمامي شيشه‌هاي خودروها، وانت‌ها، قايق‌ها و غيره مناسب بوده و استفاده از آن، كمتر از 30 دقيقه طول مي‌كشد.
محصول Clarity Defender، ديد راننده را در شرايط رانندگي در شب‌هاي باراني، تا 34 درصد افزايش مي‌دهد. اين امر، 1 ثانيه از طول زمان واكنش راننده مي‌كاهد. در سرعت 60 مايل در ساعت، اين امر به معني 88 فوت قدرت ديد بيشتر است.
اين محصول تنها محصول نانوفناوري از نوع خود است و در سطوح مولكولي، پيوندهايي شيميايي با شيشه ايجاد مي‌كند. از اين محصول مي‌توان در شيشه‌هاي خارجي منازل و دفاتر نيز استفاده كرد.
يكي ديگر از محصولات اين شركت، فيلم‌هاي نانوكامپوزيتي كنترل انرژي است كه در وسايل حمل و نقل و همچنين شيشه ساختمان‌ها مورد استفاده قرار مي‌گيرد. اين محصول، جلوي عبور اشعه فرو سرخ را از شيشه مي‌گيرد. در نتيجه، از هزينه‌هاي اضافي براي سرمايش و گرمايش محيط پيشگيري مي‌شود. اين محصول، دائمي، با دوام و مقاوم در برابر آلودگي است. فيلم نانوكامپوزيتي حدود 3 تا 5 ميكرون ضخامت داشته و براي استفاده روي شيشه طراحي شده است.



محصول:Energy- controlling Nanocomposite films
با استفاده از اين محصول مي‌توان نحوه ورود طيف فرو سرخ كه بيشترين ميزان گرماي انتقال يافته توسط نور خورشيد را در خود جاي داده است، در بهره‌وري هزينه‌هاي انرژي گامي به جلو برداشت.
توسط اين لايه‌ها مي‌توان از ورود طيف گرمايي به داخل خودرو و ساختمان پيشگيري كرده و هزينه خنك‌سازي را به مراتب كاهش داد.


http://sanatekhodro.com/CrThumb.aspx?Pic=sanatekh%5CImages%5C42%5C43913489 9802566.jpg&X=111&Y=226


نام محصول: NanoWax
توليد كننده: Eagle One
قيمت: 9.99 دلار امريكا
سايت: www.eagleone.com (http://www.eagleone.com)
اين محصول، تنها محصول نانوفناوري از نوع خود است كه براي از بين بردن خراش‌هاي بدنه خودرو به كار مي‌رود. كاربرد اين محصول، درخشش خاصي به رنگ بدنه خودرو مي‌بخشد.
استفاده از نانوفناوري در اين محصول، موجب شده است تا استفاده از اين واكس راحت‌تر شده و پس از مصرف نيز هيچ لك سفيد رنگي روي رنگ خودرو باقي نمي‌ماند.
ذرات بزرگتر سطح تماس كمتري ايجاد مي‌كنند كه در نتيجه حفاظت كمتري نيز از سطح به عمل مي‌آورند. در مقابل افزايش سطح تماس، در صورت استفاده از نانو ذرات پوشش بهتر و چسبندگي بيشتري با بدنه خودرو را فراهم مي‌آورد.
محصولات نانويي اين توليدكننده عبارتند از:
- NanoWax
- NanoWax Spray
- Nano- Polish
- Nano- Protectant





http://sanatekhodro.com/CrThumb.aspx?Pic=sanatekh%5CImages%5C42%5C48717258 7724249.jpg&X=379&Y=129












ذرات بزرگتر سطح تماس كمتري ايجاد مي‌كنند كه در نتيجه حفاظت كمتري نيز از سطح به عمل مي‌آورند. در مقابل افزايش سطح تماس، در صورت استفاده از نانو ذرات پوشش بهتر و چسبندگي بيشتري با بدنه خودرو را فراهم مي‌آورد.

http://sanatekhodro.com/CrThumb.aspx?Pic=sanatekh%5CImages%5C42%5C45268374 9026080.jpg&X=395&Y=135











محصول NanoWax در سطح رنگ نفوذ كرده، از آن حفاظت مي‌كند و درخششي ماندگار به آن مي‌بخشد. اين واكس، خراش‌هاي روي بدنه را نيز از بين مي‌برد.
محصول Nano-Polish شيارهاي روي چرخ‌ها و سطوح فلزي را از بين برده و آنها را پاك مي‌كند و از سطوح فلزي در برابر خوردگي محافظت مي‌كند.
محصول Nano- Protectant به منظور تميزكنندگي بهينه، بهبود كيفيت و ايجاد حفاظت در مقابل اشعه فرابنفش، در سطح نفوذ مي‌كند.


http://sanatekhodro.com/CrThumb.aspx?Pic=sanatekh%5CImages%5C42%5C55619003 3326932.jpg&X=250&Y=177


محصول: NanoBreeze
سازنده: NanoTwin Technologies, Inc
سايت: http://www.nanobreeze.com/index.html
قيمت: 29.97 دلار امريكا
تصفيه كننده هواي خودروي Nano Breeze، از طريق گردش هوا در داخل خودرو و به وسيله اكسيداسيون فتوكاتاليتي، هوا را تصفيه مي‌كند. نمونه دستگاه مربوط به خودرو اين شركت از فناوري مشابه دستگاه تصفيه هواي اتاق اين شركت استفاده مي‌كند.
در دستگاه NanoBreeze® Room Air Purifier ساخت شركت NanoTwin Technologies, Inc از نانوفناوري فتوكاتاليكي براي تميز كردن و تصفيه هواي داخل اتاق استفاده شده است. بر طبق گزارش‌هاي جديد، شواهد علمي زيادي مبني‌بر آلودگي بيشتر هواي محيط‌هاي سربسته در مقايسه با هواي خارج به دست آمده‌اند. انسان‌ها حدود 90 درصد از اوقات خود را در فضاي سربسته سپري مي‌كنند، از اين‌رو ريسك به خطر افتادن سلامت انسان در محيط سربسته، بيشتر از محيط خارج است.
دستگاه تصفيه‌كننده هواي Nano Breeze، دستگاهي با وزن اندك و كاربرد خانگي است كه قادر به جداسازي گازهاي مضر از سوخت يا تنباكو، جرم‌هاي هوازي يا آلرژن‌ها1، بوهاي ناخوشايندي ناشي از كپك يا زباله، بخار متصاعد شده از پلاستيك‌ها، مواد معطر و مواد شوينده است. اين محصول، مواد شيميايي ارگانيك فرار (VOC)ا2 و همچنين مواد گازي شكل زيستي را اكسيد مي‌كند.
مواد شيميايي فرار به صورت گاز از بعضي مواد جامد يا مايع متصاعد مي‌شوند و بسياري از اين گازها مي‌توانند تأثيرات مخربي بر سلامت انسان داشته باشند. غلظت بسياري از VOCها در محيط سربسته، مي‌تواند تا 10 برابر بيشتر از محيط خارج باشد. اين مواد از دود تنباكو، سوخت‌هاي فسيلي، مواد پلاستيكي، حلال‌ها و مواد معطر متصاعد مي‌شوند. يك bioaerosol، قطره‌اي كوچك يا پودري ميكروسكوپي با منشأ بيولوژيكي است كه در هوا معلق باشد. متداول‌ترين Bioaerosolهاي موجود در محيط اطراف ما، عبارتند از: كپك‌ها، باكتري‌ها، ويروس‌ها، گرده گل‌ها و شوره سر.
http://sanatekhodro.com/CrThumb.aspx?Pic=sanatekh%5CImages%5C42%5C41077972 7833782.jpg&X=127&Y=199



كريستال‌هاي دي اكسيد تيتانيم (TiO2) كه تنها 40 نانومتر قطر دارند، ماشيني مولكولي را تشكيل مي‌دهند كه انرژي خود را از نور دريافت مي‌كند. دي اكسيد تيتانيم، ماده‌اي نيمه هادي است كه با فوتون‌هاي فرا بنفش شارژ مي‌شود. زماني كه اين نانوذره‌ها شارژ هستند، ذرات بنيادي آزادي توليد مي‌كنند كه موجب تبديل آلاينده‌هاي ارگانيك به دي‌اكسيد كربن و آب مي‌شوند. به اين فرايند، اكسيداسيون فتوكاتاليتي گفته مي‌شود.
در دستگاه NanoBreeze® Room Air Purifier از فيلتر استفاده نشده و اوزن نيز توليد نمي‌كند. فيلترهاي HEPA آلاينده‌هاي موجود در هوا را به جاي اكسيداسيون، جمع‌آوري مي‌كنند. براي جمع‌آوري گازها نيز به فيلترهاي كربن نياز است. فيلترها نياز به تعويض دارند و در نتيجه، هزينه استفاده از آنها براي مصرف‌كننده بالاست. تصفيه‌كننده‌هاي الكترونيكي هوا به دو دسته يونيزه‌كننده‌ها و توليدكننده‌هاي اوزن تقسيم مي‌شوند.
يونيزه كننده‌ها ذرات غبار را باردار مي‌كنند كه در نتيجه يا در سطح اتاق نشست مي‌كنند و يا روي صفحات فلزي جمع‌آوري مي‌شوند كه بايد آنها را به‌طور مرتب تميز كرد. يونيزه كننده‌ها گازها و بوهاي نامطبوع را از بين نبرده و توليد اوزن مي‌كنند. قدرت اكسيداسيون اوزن به اندازه TiO2 نيست. اوزن سمي بوده و مي‌تواند موجب تشديد آسم شود. استفاده از توليد كننده‌هاي اوزن در محيط سربسته توصيه نشده است.
دستگاه Nano Breeze ® Room Air Purifier هيچ ماده مضر ناشي از اشعه فرابنفش، براي پوست يا چشم انسان توليد نمي‌كند. تصفيه كننده‌هاي فرابنفش هوا، از اشعه مخصوص ميكروب‌كشي استفاده مي‌كنند كه ميكروب‌ها را از طريق از بين بردن DNA آنها مي‌كشد. اشعه UVC براي تمامي موجودات زنده مضر است. تصفيه‌كننده‌هاي فرابنفش مخصوص ميكروب‌كشي، گازها را از بين نبرده و مي‌توانند توليد اوزن كنند. دستگاهNanoBreeze® Room Air Purifier از نوعي محف
http://sanatekhodro.com/CrThumb.aspx?Pic=sanatekh%5CImages%5C42%5C86818672 9926275.jpg&X=450&Y=260


ظه توليد نور ثبت شده استفاده مي‌كند. سطح خارجي محفظه، از نوعي ماده فايبرگلاس تشكيل شده است كه با لايه نازك نانومتري از TiO2 فتوكاتاليتي پوشانده شده است. اين ماده، تمامي تشعشعات فرابنفش لامپ را جذب مي‌كند.
هوا در دستگاه Nano Breeze به وسيله كاهش3 و اكسيداسيون تصفيه مي‌شود. اين محصول، از طريق آدرس اينترنتي http://www.nanotwin.com قابل خريداري است.
اين محصول، جزو 10 محصول برتر نانوفناوري در سال 2005، توسط سايت Forbes.com انتخاب شده است.
در جدول روبه‌رو، دو نمونه از دستگاه تصفيه هواي خودروي اين شركت با يكديگر مقايسه شده‌اند.

[روابط عمومی آکو فروم]

محصول: Rain Magic Liquid Windshield Wiper
سازنده: Rain Magic
سايت: http://www.rainmagic.com
قيمت: 19.99 دلار امريكا
اين تميز كننده مايع شيشه خودرو، بر پايه نانوفناوري ساخته شده است. اين محصول به مدت يك سال روي شيشه دوام مي‌آورد. ويژگي‌هاي آن عبارتند از:
- بدون الكل و استون و غيرحلال
- غيرسمي
- غيرآتش‌زا
- دافع آب و لك
- پوشاندن خراش‌ها
- به تيغه برف پاك‌كن آسيب نمي‌رساند
- قابل استفاده بر روي بيشتر پلاستيك‌ها و پلي كربن‌ها
- قابل استفاده روي هر نوع شيشه (خودرو، عينك، صفحه كامپيوتر، نمايشگرها، آينه و غيره)
اين محصول، روي موتورهاي هارلي ديويدسن، هوندا و دوكاتي آزمايش شده است. اين محصول، با بالا بردن چسبندگي قطرات آب به يكديگر، ديد راننده را در زمان باران بهبود مي‌بخشد و مانع چسبيدن حشرات به شيشه مي‌شود.


http://sanatekhodro.com/CrThumb.aspx?Pic=sanatekh%5CImages%5C42%5C28014732 6635020.jpg&X=165&Y=254
محصول: K and W Nano Technology Permanent Head Gasket and Block Repair
شركت: K and W Products
قيمت: 29.99 دلار امريكا
در تهيه اين محصول، از نانوذرات استفاده شده است. اين ذرات، داخل درزهايي را پر مي‌كنند كه ساير محصولات قادر به پر كردن آنها نيستند. مزاياي اي�� محصول عبارتند از:
- بهبود دائمي
- عدم نياز به فشار سيستم سرمايش به هنگام درزگيري
- تعمير واشر سرسيلندر4 و ديگر واشرها
- از بين بردن نشتي‌هاي سيستم سرمايش خودرو
- قابل استفاده در موتورهاي بنزيني و ديزلي و موتورهاي 4، 6 و 8 سيلندر
- قابل استفاده در قطعات آلومينيمي، چدني، مسي، برنجي و پلاستيكي








http://sanatekhodro.com/CrThumb.aspx?Pic=sanatekh%5CImages%5C42%5C71298414 8969486.jpg&X=250&Y=267
محصول: Engine Treatment, Oil additives and fuel treatment
شركت: XADO
سايت: http://www.xado.com و http://www.xado.ir نمايندگي ايران
قيمت: هر ژل موتور بنزيني 16 هزار تومان
اين شركت اوكرايني يكي از بزرگترين شركت‌هاي توليدكننده مواد شيميايي در سطح اروپاست كه از 1991 آغاز به توليد و عرضه محصولات خود كرده و با داشتن آزمايشگاه‌هاي بسيار مجهز، توجه خود را به فناوري‌هاي جديد و پيشرفته معطوف كرده است. زادو، با داشتن نمايندگي انحصاري در 32 كشور جهان و شبكه فروش بسيار گسترده، در حال حاضر 50 كشور جهان را تحت پوشش خدمات و فناوري‌هاي خود دارد.
ژل‌هاي ترميم‌كننده موتور در صورتي كه ساييدگي قطعات مختلف موتور كمتر از 60 تا 70 درصد باشد، قادر به بازسازي سطوح ساييده است. به اين صورت كه حرارت حاصل از اصطكاك را جذب كرده و لايه‌اي سراميكي با سختي بسيار بالا و زبري بسيار پايين حدود 06/0 ميكرون (60 نانومتر) تشكيل مي‌دهد. دوام اين لايه، حدود 80 هزار كيلومتر است. اين لايه، اصطكاك قطعات موتور را به حداقل ممكن مي‌رساند، لقي‌هاي بين رينگ‌ها و جداره سيلندر را بهينه مي‌كند، كمپرس سيلندر را بهبود مي‌بخشد و در نهايت به افزايش شتاب و توان خودرو مي‌انجامد.
از ديگر مزاياي اين ژل، رفع روغن‌سوزي ناشي از سايش، كاهش مصرف سوخت، كاهش آلاينده‌هاي خروجي اگزوز، افزايش عمر مفيد قطعات سايشي و مهمتر از همه ترميم موتور در حين كار است. به بياني ديگر، به باز كردن موتور و تعويض قطعه نيازي نيست.
اين ژل‌ها در انواع مختلف براي موتورهاي بنزيني، گازوئيلي و گيربكس‌هاي سبك و سنگين طراحي شده‌اند.





http://sanatekhodro.com/CrThumb.aspx?Pic=sanatekh%5CImages%5C42%5C69653270 4412059.jpg&X=185&Y=158
محصول: Cool Chip
شركت: Cool Chips pls
سايت: http://www.coolchips.gi
شركت COOL CHIPS PLS اقدام به توسعه نيمه هادي‌ها در خنك‌كنندگي كرده و موفق شده است در اين زمينه از فناوري ناو كمك بگيرد. اين شركت در آب‌هاي بين اسپانيا و مراكش و در جزيره جبل‌الطارق (مستعمره انگليس) مستقر است و از فناوري نانو براي ساخت قرص‌هاي خنك‌كننده استفاده كرده است.
اين شركت، رويه‌اي مشابه شركت كوكاكولا در محرمانه نگاه داشتن فرمول توليدات خود دارد.
شركت معظم رولز رويس، حق انحصاري استفاده از اين محصول را براي توربين‌هاي گازي، خودروها، موتور هواپيماها و غيره خريداري كرده است. بازدهي اين سيستم در مصرف انرژي، نزديك به 10 درصد بيشتر از نمونه‌هاي كمپرسوري موجود در بازار است، اما همان طور كه در شكل مشخص است، حجم بسيار كمتري اشغال مي‌كند.
در زير، نموداري براي مقايسه بازدهي اين محصول با محصولات متداول موجود در بازار، ارائه شده است.





http://sanatekhodro.com/CrThumb.aspx?Pic=sanatekh%5CImages%5C42%5C83652030 1709993.jpg&X=667&Y=199















http://sanatekhodro.com/CrThumb.aspx?Pic=sanatekh%5CImages%5C42%5C30519001 3172634.jpg&X=453&Y=233
محصول: لايه شفاف روي رنگ خودرو
شركت: مرسدس بنز
شركت مرسدس بنز براي اولين بار در خودروي كلاس S خود، از لايه‌هاي شفاف نانو ذره‌اي استفاده كرده است.
برطبق ادعاي اين شركت، لايه‌هاي ياد شده مقاومت بسيار بالاتري نسبت به لايه‌هاي متداول، در برابر خراش از خود نشان مي‌دهند. اين امر باعث مي‌شود كه رنگ خودرو تا مدت بسيار طولاني‌تري شفافيت خود را حفظ كند.






http://sanatekhodro.com/CrThumb.aspx?Pic=sanatekh%5CImages%5C42%5C64971520 6290270.jpg&X=148&Y=178
محصول: نانو كامپوزيت‌هاي عايق كاري
شركت: Industrial NanoTech, Inc
قيمت: هر گالن 59 دلار
شركت INI مواد نانوكامپوزيتي خاصي براي عايق كاري تهيه كرده است كه يكي از كاربردهاي آن، عايق كاري بدنه خودرو به منظور پيشگيري از ورود گرما و خنك‌تر ماندن خودرو است. اين فناوري، موجب مي‌شود تا سيستم تهويه كمتر كار كند و مصرف سوخت كاهش يابد.
از اين محصول، نمونه‌هايي براي استفاده در خانه و كارخانه‌ها توليد شده و روزنامه usatoday، گزارشي در اين خصوص منتشر كرده است.
اين نانوكامپوزيت‌ها از 30 درصد رزين اكريلي و 70 درصد Hydro- NM- Oxide تشكيل شده است.

[روابط عمومی آکو فروم]

فناوری نانو و خودرو های امروز
در سال هاي اخير گزارش هايي به گوش مي رسد كه نانوفناوري در حال دگرگون كردن دانش بشر است. هزينه هاي پژوهش و توسعه، به سوي توسعه ي نانوفناوري سرازير شده اند. پتانسيل گسترده اين شاخه از دانش، خودروسازان بزرگ دنيا را به سمت آغاز برنامه هاي پژوهش و توسعه در زمينه فناوري نانو سوق داده
در سال های اخير گزارش هايی به گوش می رسد که نانوفناوری در حال دگرگون کردن دانش بشر است. هزينه های پژوهش و توسعه، به سوی توسعه ی نانوفناوری سرازير شده اند. پتانسيل گسترده اين شاخه از دانش، خودروسازان بزرگ دنيا را به سمت آغاز برنامه های پژوهش و توسعه در زمينه فناوری نانو سوق داده که اين فعاليت ها اغلب با همکاری دانشگاه ها و صنايع ديگر همراه است.
در ادامه به معرفی کوتاهی از نمونه های کاربرد فناوری نانو در صنعت خودرو می پردازيم: • نانوکامپوزيت ها
مواد کامپوزیتی مواد مهندسی ای هستند که از دو یا چند جزء تشکیل شده اند به گونه ای که این مواد مجزا و در مقیاس ماکروسکوپی قابل تشخیص هستند. کامپوزیت از دو قسمت اصلی ماتریکس(زمينه) و تقویت کننده(پرکننده) تشکیل شده است. ماتریکس با احاطه کردن تقویت کننده آن را در محل نسبی خودش نگه می دارد و تقویت کننده موجب بهبود خواص مکانیکی ساختار میگردد.
يکی از گسترده ترين کاربردهای فناوری نانو در صنعت خودرو تا کنون ساخت نانو کامپوزيت ها بوده است. از آنجا که در نانوکامپوزيت ها، ذرات بسيار ريز (نانوذرات)، استحکام و دوام رزين را بسيار بالا می برند، جايگزين مواد مرسوم مانند ميکا و تالک شده اند. اما علاوه بر ويژگی های فيزيکی بهتر، اين کامپوزيت ها دارای دو برتری ديگر نيز می باشند:
نخست اينکه نانوذرات با ايجاد ماتريکس (زمينه) يکنواخت و هموار به طور قابل توجهی زيبايی بيشتر را فراهم می کنند و بنابراين نانو کامپوزيت ها سطح زيبا تر و رنگ های شفاف تری دارند.
همچنين نانوکامپوزيت ها به دليل نياز به مواد تقویت کننده ی کمتر، تا حدود بيست درصد نسبت به کامپوزيت های رايج سبک ترند.
• اثر نيلوفری و کاربرد آن در ساخت سطوح خود تميز شونده
يکی از شناخته شده ترين مزيت های فناوری نانو اثر نيلوفری ست که سطوح خود تميز شونده را امکان پذير می سازد. به سبب ساختار بسيار صاف و يکنواخت سطح گل نيلوفر، قطرات آب و گرد غبار از روی گلبرگ ها می لغزند بی آنکه اثری روی آنها به جای گذارند.http://www.nanoclub.ir/contents/Automotiveapp/image002.jpg
بنابراين اگر سطوح اجسام دارای ساختار بسيار صاف و صيقلی (در مقياس نانو) باشند، ذرات آلودگی و همچنين آب روی آنها باقی نخواهد ماند.
رنگ ها و پوشش های سقف خودرو که اين اصل طبيعی را به کار می برند امروزه در بازار موجود می باشند. ساختار نانويي اين سطوح، از جمع شدن ذرات آلودگی و قطرات بسيار ريز آب نيز جلوگيری می کند. همچنين رينگ های خود تميز شونده نيز با استفاده از اين ويژگی در حال توليد هستند.
همچنين پوشش نانويی در حال توليد است که با اضافه کردن آن به سطح شيشه خودرو (برای مثال به روش اسپری کردن)، فرورفتگی های بسيار ريز سطح شيشه را پر کرده و سطح صاف و بدون پستی و بلندی ايجاد می کند و در نتيجه قطرات ريز آب و گرد و غبار روی شيشه باقی نمی ماند و بنابراين موجب افزايش ديد راننده، استهلاک کمتر برف پاکن ها و نياز کمتر به شستشوی شيشه و همچنين بهبود ديد در شب در نتيجه کاهش انعکاس مضر نور می شود.
در تصوير زير چگونگی اين فرآيند نشان داده شده است.


• شيشه های نوين با توانايی بازتاب پرتو فروسرخ
نمونه ای ديگر از کاربرد های نانوفناوری در صنعت شيشه خودرو، شيشه هايی با قابليت بازتاب پرتو فروسرخ نور خورشيد می باشد. به اين گونه که يک لايه بسيار نازک از نانوذرات بين دو لايه ی شيشه قرار گرفته اند که وظيفه آنها بازتاباندن پرتو فرو سرخ نور خورشيد و در نتيجه جلوگيری از گرم شدن زياد داخل خودرو می باشد.
• مبدل های کاتاليستی
همانطور که می دانید اگر احتراق به طور کامل و ايده آل رخ دهد خروجیهای حاصل از آن، آب، نیتروژن (N2) و دی اکسید کربن (CO2) می باشد و اگر احتراق در شرایط ايده آل رخ ندهد مثلا برای احتراق هوای مناسب وجود نداشته و.... در اینصورت خروجیهای حاصل از احتراق، گازهای زیان آوری همچون مونو اکسید کربن (CO)، گروه گازهای (NOx) و هیدروکربنهای نسوخته (CH) می باشند. وظيفه مبدل کاتاليستی که در مسير گازهای خروجی از موتور قرار می گيرد اين است که گازهای فوق را به گازهای بی خطر تبدیل کند.
http://www.nanoclub.ir/contents/Automotiveapp/image003.JPG
يکی از ويژگی های نانوذرات که در توليد مبدل های کاتاليستی استفاده شده چنين است: سطح تماس ذرات با کاهش اندازه آنها و افزايش تعدادشان (به طوری که جرم کلی مجموعه ثابت بماند) افزايش می يابد. يک دسته از واکنش های شيميايی روی سطح کاتاليست ها رخ می دهند و بنابراين سطح تماس بيشتر، کاتاليست فعال تری را موجب می شود. از اين رو به کارگيری نانوذرات در مبدل های کاتاليستی منجر به توليد مبدل های موثر تر خواهد شد.



منبع : nanoclub.ir

[روابط عمومی آکو فروم]

چالش‌هاي استفاده از فناوري‌نانو در صنعت خودروسازي
طي ميزگردي درهمايش " فن بازار کاربرد فناوري‌نانو در خودرو" مهمترين چالش‌هاي استفاده از فناوري‌نانو در خودروسازي مورد بحث و گفت‌وگو ميان نمايندگان، اساتيد دانشگاه‌ها، قطعه‌سازان و خودروسازان قرار گرفت.
به گزارش خبرنگار خودرو خبرگزاري دانشجويان ايران (ايسنا) ، در اين ميزگرد محسن رزمخواه - عضو هيئت مديره انجمن سازندگان قطعات و مجموعه‌هاي خودرو - گفت: به طور طبيعي عمده‌ترين چالش در رابطه با استفاده از نانو در خودرو بحث ضعف زنجيره‌اي است که بايد طي آن تحقيقات انجام شده به ثمر رسيده و توليد تجاري انجام شود که در اين زمينه بايد با همکاري بخش صنعت، توليد و دانشگاه‌ها براي آن راه‌ حلي بيابيم.
وي مهمترين چالش‌ استفاده از فناوري‌نانو در صنعت خودرو را نياز بودجه‌اي عنوان کرد و گفت: استفاده از اين فناوري هزينه‌هاي سنگيني دارد که بايد پرداخت شود و هماهنگي براي تأمين بودجه روش‌مند نيست و همه فکر مي‌کنند که اين بودجه بايد توسط نهاد خاصي تأمين شود که البته چنين نيست و اين کار را مي‌توان در قالب تشکل‌ها و ساير نهادها انجام داد.
او با بيان اين‌که رابطه بين خودروساز و قطعه ساز در ايران يک رابطه متقابل است، اظهار کرد: در کشورهاي پيشرفته اين طور نيست که خودروساز درخواست‌کننده باشد و بعد از درخواست، قطعه‌ساز شروع به ساخت قطعه کند، زيرا بستر تحولات باز است. البته اين وظيفه قطعه‌ساز است که آخرين تحولات را پيگيري کند.
رزمخواه تصريح کرد: در حال حاضر 15 سال است که قطعه‌سازي در کشور با حمايت خودروسازان شکل گرفته‌است.
ضرورت تدوين استاندارد معيار پذيرش قطعات مورد استفاده در خودرو مهندس وزيري - مديريت مهندسي و کيفيت ايران خودرو - نيز گفت: در مبحث چالش‌هاي نانو در خودرو اولين نگراني اين است که در تجاري‌سازي نانو نتايح تحقيقات را داشته باشيم، زيرا در توليد انبوه با مشکلات و چالش‌هاي زيادي روبه‌رو هستيم.
وي با بيان اين‌که شرکت تويوتا از سال 2010 بعضي قطعات خودروهايش را به صورت massproduction ارائه مي‌دهد، اظهار کرد: زماني مي‌توانيم بگوييم موفق هستيم که با برنامه‌ريزي و کنترل پروژه پيش رويم.
به گفته وي تجاري‌سازي بايد در نگرش فرهنگي انجام شود و در حال حاضر نمي‌توانيم در اين زمينه ريسک کنيم، بنابراين کارها بايد با اجماع صورت گيرد و رقابتي شدن در کشور بايد فرهنگي شود.
وي در خصوص اين‌که چرا با توجه به توليد داخل شيشه ايران خودرو از شيشه صنعت داخل استفاده نمي‌کند؟ گفت: در مورد محصول صادراتي و شيشه مورد استفاده در آن اين شيشه بايد استاندارد خاصي را داشته باشد. قطعه‌سازي که مي‌گويد ما مي‌توانيم آن را تأمين کنيم بايد (e-mark) بگيرد. وقتي ما خودرويي به ترکيه مي‌فروشيم بايد بتواند با نمونه‌هاي مشابه خارجي خود رقابت کند.
وي افزود: ما نيز دوست داريم که از شيشه ساخت داخل براي خودروسازي خود استفاده کنيم، زيرا ارائه خدمات پس از فروش آن نيز راحت‌ترمي‌شود؛ البته در اين زمينه نيز حاضريم به صنايع شيشه داخلي‌مان کمک کنيم.
وزيري با تأکيد بر پيشروي مطابق با راهبرد افزود: در حال حاضر استاندارد معيار پذيرش قطعات مورد استفاده در خودرو تدوين نشده‌است که هر چه زودتر بايد صورت گيرد.
روند کند تصميم‌گيري در مورد خودرو به گزارش ايسنا، سلطاني - مدير دبيرخانه ستاد فناوري‌نانو فناوري - نيز در اين نشست با بيان اين‌که شش سال است که فناوري‌نانو و متولي آن در کشور مشخص شده‌است، افزود: با اينکه جلسات متعددي با مديران عامل خودروسازان داشته‌ايم، اما با گذشت اين مدت هنوز شاهد فعاليت مشخصي در اين خصوص نيستيم.
به گفته وي مطلبي که از گذشت اين شش سال مي‌توان برداشت کرد، اين است تصميم‌گيري در بحث خودرو کند انجام مي‌شود، ولي اگر شرکت‌هاي خودروساز به يک تصميم مشخصي برسند، قطعه سازان نيز با آنها همراه مي‌شوند.
وي در خصوص حمايت‌هاي ستاد فناوري‌نانو در اين زمينه نيز گفت: در اين خصوص حمايت‌هاي اصلي انجام شده و مکاتبات زيادي نيز در حال انجام است، ولي با توجه به شرايط فعلي به مشوق‌هاي ديگري نيز نياز داريم.
سلطاني تأکيد کرد: قدم اول براي استفاده فناوري‌نانو در صنعت خودرو اين است که مجموعه فناوري‌هاي مطرح شده در اين زمينه و مرتبط با صنعت خودرو را گردآوري و براي خودروسازان ارسال کنيم. همچنين نتيجه چنين همايش‌هايي براي خودروسازان ارسال شود تا اگر برنامه‌هايي در دست اجرا دارند به وزارت صنايع اعلام کنند.
وي ادامه داد: قطعه سازان نيز در اين زمينه چند قطعه ساز خوب که توانايي کارکردن در حوزه نانو را دارند به ستاد فناوري‌نانو معرفي کنند.
امضاي قرارداد براي استفاده از نانوکامپوزيت در سپر خودروها همچنين مهندس رضايي فر - رييس اداره مهندسي قطعات سايپا - در سخناني گفت: در حال حاضر مشکل يک قطعه ساز در توليد انبوه‌است. پيشنهاد از قطعه ساز به خودروساز خوب است، ولي در حال حاضر قطعه‌سازان شرايط لازم براي عملي کردن کارهاي تحقيقاتي را ندارند.
وي همچنين در خصوص استفاده از نانوکامپوزيت در سپر خودروها نيز گفت: در اين زمينه قراردادي امضا کرده‌ايم و از اين مسئله‌استقبال نيز مي‌کنيم، ولي در نهايت اين توليد انبوه‌است که براي ما خيلي مهم است.
نبود رقابت جدي در صنعت خودرو ايران در ادامه اين ميزگرد دکتر محسني - عضو هيئت علمي دانشگاه صنعتي اميرکبير - مهمترين چالش استفاده از فناوري‌نانو در خودروسازي را سياست‌هاي يارانه‌اي ارائه شده به صنعت خودرو عنوان کرد و گفت: رقابت جدي در صنعت خودرو ايران وجود ندارد. گرچه فناوري‌نانو به افزايش کيفيت و کاهش وزن خودرو کمک مي‌کند، ولي قطعا بايد خودروساز و قطعه ساز به دنبال رقابتي کردن محصولات خود باشند.
نياز به نانوسياست و نانومديريت در صنعت دکتر اشتريان - استاد دانشگاه تهران - نيز در سخناني گفت: ما در صنعت به يک نانوسياست و يک نانومديريت نيازمنديم که بايد در حوزه سياست فناوري در نظر گرفته شود، بنابراين اگر زمينه‌هاي حقوقي آن فراهم نشود نبايد انتظار پيشرفتي داشته باشيم.

[روابط عمومی آکو فروم]

طراحی و ساخت شيشه هوشمند با استفاده از نانو

پژوهشگران جهاد دانشگاهي واحد خواجه نصيرالدين طوسي براي نخستين بار در كشور موفق به طراحي و ساخت شيشه‌هاي هوشمند با استفاده از فن‌آوري نانو شدند.
هوشنگ شريفي مسوول آزمايشگاه گروه پژوهشي نانوالكترونيك جهاد دانشگاهي واحد خواجه نصيرالدين طوسي با اعلام اين مطلب به ايسنا گفت: از قابليت‌هاي شيشه‌هاي هوشمند (smart glass) امكان تغيير ميزان شفافيت و رنگ شيشه مي‌باشد كه مي‌توانند در كنترل شدت نور و كاهش تلفات انرژي، نقش مؤثري ايفا كنند و بدينت ترتيب باعث كاهش ورود اشعه ماوراي بنفش به محيط شده و از عوارض تخريبي آن بر پوست بدن و لوازم منزل جلوگيري ‌كنند و به علاوه نياز به پرده و لوازم جانبي آن را در ساختمان برطرف مي‌كنند.وي خاطرنشان كرد: امروزه به منظور استفاده هر چه بيشتر از نور خورشيد و اجراي برخي ايده هاي نو در معماري، سطح وسيعي از ساختمان را با شيشه مي‌پوشانند لذا پنجره‌ها نقش اصلي را در كنترل نور ورودي به داخل ساختمان و ميزان انرژي مورد نياز ايفا مي‌كنند. در اين شرايط، امكان حفظ گرما يا سرماي محيطي مناسب و ذخيره سازي معقول انرژي، همراه با تامين ميزان نور دلخواه با مشكلاتي همراه مي‌شود.
شريفي با بيان اين كه شيشه‌هاي هوشمند به عنوان نسل آينده شيشه ها بر اين مشكلات فائق آمده اند، تصريح كرد: امروزه كاربرد شيشه‌هاي هوشمند تنها به كاهش اتلاف انرژي محدود نمي‌شود بلكه شيشه هاي طيف گزين (بي نياز از پرده) كه شخص به ميزان دلخواه مي‌تواند شدت نور، درخشندگي خورشيد و گرماي عبوري از آن را كنترل كند و خواص ذخيره سازي انرژي را هم داشته باشد، در سراسر دنيا به شدت مورد توجه قرار گرفته است و هم اكنون در چند كشور پيشرفته صنعتي در صنايع ساختماني و خودرويي مورد استفاده قرار مي‌گيرد.
پنجره‌هاي هوشمند ساخته شده در اين واحد تحقيقاتي، علاوه بر خاصيت ذخيره سازي انرژي كه تا 40 درصد از اتلاف انرژي در ساختمان‌ جلوگيري مي‌كنند اين امكان را مي‌دهند كه بتوان وضعيت شيشه را از حالت كاملا شفاف به حالت كاملا مات با 100 درصد اختفاي تغيير داد.
وي با اشاره به اين كه محققان اين گروه موفق به ساخت نوع ديگري از شيشه هوشمند با قابليت تغيير رنگ نيز شده است ، خاطرنشان كرد: اين شيشه‌ها براي اجراي بسياري از طرح هاي نو و ايده هاي جديد معماري ايده آل مي‌باشند از كاربرد اين شيشه ها مي‌توان به پنجره ها ، ديوارها و سقف‌هاي شيشه‌ ايي در ساختمان‌هاي تجاري ، اداري ، دانشگاهها ، اتاق‌هاي نمايش ، مغازه‌ها ، بيمارستان ها ، رستوران‌ها ، آزمايشگاه‌ها ، اتاق‌هاي انتظار، سالن‌هاي كنفرانس ، اتاق هاي جلسات ، مطب‌ها ، اتاق‌هاي جراحي، پنجره ها و شيشه‌هاي انواع خودرو ، گلخانه‌هاي شيشه ا‌يي ، پله‌ها و راه پله هاي شيشه‌ ايي و... اشاره كرد.
مسئول آزمايشگاه گروه پژوهشي نانوالكترونيك جهاد دانشگاهي واحد خواجه نصيرالدين طوسي با بيان اين كه پنجره‌هاي قابل كنترل در سه نوع الكتروكروميك ، كريستال مايع و psd هستند، خاطر نشان كرد: پنجره‌هاي (ec (electrochromic پنجره اي با يك لايه نشاني الكتروكروميك است كه مي‌تواند به صورت الكترونيكي ميزان گرما و نور عبوري را كنترل كند تا بتوان در روزهاي گرم آفتابي با تيره كردن آن، شدت نور خيره كننده و گرماي ورودي به ساختمان راه كاهش داده و در روزهاي سرد ، با شفاف كردن آن به نور و گرماي خورشيد اجازه ورود به ساخمان را داد.
مسئول آزمايشگاه گروه پژوهشي نانوالكترونيك جهاد دانشگاهي واحد خواجه نصيرالدين طوسي اضافه كرد: بدين ترتيب علاوه بر كاهش نياز به انرژي در ساختمان نياز به پرده نيز براي پنجره ها برطرف مي‌شود و كاربر مي‌تواند با اعمال ولتاژ ثابت رنگ پنجره الكتروكروميك را از آبي بسيار كمرنگ (شفاف) تا آبي بسيار پر رنگ (تيره) تغيير دهد و به اين ترتيب ميزان روشنايي ، درخشندگي نور خورشيد و گرماي عبوري را مي‌توان كنترل كرد.
شريفي درباره پنجره‌هاي كريستال مايع (lc) هم گفت: پنجره‌هاي كريستال مايع از يك ساختار چند لايه تشكيل شده‌اند كه علاوه بر خاصيت ذخيره سازي انرژي اين امكان را دارند كه بتوان فورا وضعيت شيشه را از حالت كاملا شفاف به حالت كاملا مات با 100 درصد اختفا تغيير داد .
وي در خصوص كاربرد شيشه هاي كريستال مايع نيز اظهار داشت: اين شيشه ها براي اتاق هاي كنفرانس، حمام ها، درهاي شيشه‌اي، مداخل جلوي ساختمانها، روشنايي غير مستقيم، پنجره‌ها و ديوارهاي شيشه‌اي و اجراي بسياري از ايده‌هاي معماري كاربرد پيدا مي‌كند.
شريفي تصريح كرد: گروه پژوهشي نانو الكترونيك جهاد دانشگاهي واحد خواجه نصيرالدين طوسي فعاليت خود را از سال 1385 و با هدف توسعه و پيشبرد فن‌آوري نانو در كشور و تجاري سازي نتايج پژوهشي در اين حوزه‌ و رفع نياز كشور و صنعت آغاز كرده است و از ديگر فعاليت‌هاي اين گروه ساخت نمايشگرهاي ارگانيك براي اولين بار در كشور به عنوان نمايشگرهاي نسل آينده و همچنين طراحي و ساخت انواع نانو سنسورها مي‌باشد.
نمونه ساخته شده از شيشه هاي هوشمند در غرفه جهاد دانشگاهي واحد خواجه نصيرالدين طوسي در نمايشگاه فن‌آوري نانو در مصلي امام خميني (ره) در معرض ديد عموم قرار گرفته بود.

[Tondkar]

پوشش‌هاي نانومتري و كاربرد آنها در موتور خودرو
كاهش ذخائر سوختي فسيلي، رقابت‌هاي اقتصادي و مسائل زيست‌محيطي، ما را به سمت ساخت موتورهايي با كارايي بالاتر مي‌برد. روش‌هاي مختلفي براي رسيدن به اين هدف وجود دارد. با افزايش دماي كاري داخل موتور و خنك نگه داشتن جدار بيروني آن، مصرف سوخت به شكل چشم‌گيري كاهش مي‌يابد. توجه به اين نكته ضروري است كه مواد به‌كار گرفته شده بايد از مقاومت در برابر تغيير شكل ناشي از حرارت اكسيد در دماي بالا و خزش1 و موارد ديگر برخوردار باشند.
روش ديگري كه به كاهش مصرف سوخت مي‌انجامد، استفاده از مواد سبك براي كاهش نيرو، كاهش اتلاف حرارت از طريق سيستم اگزوز و كاهش اصطكاك است. كاهش وزن موتور يكي از كليدي‌‌ترين عوامل در كاهش مصرف سوخت است.
بيشترين كوشش سازندگان براي كاهش مصرف سوخت و آلودگي، استفاده از مواد سبك براي كاهش وزن خودرو است. اغلب سازندگان به جايگزيني بلوك سيلندرهاي چدني با چگالي 8/7 گرم بر سانتي‌متر مكعب با بلوك سيلندرهاي آلومينيم/ سيلسيم با چگالي 79/2 گرم بر سانتي‌متر مكعب روي آورده‌اند. در اين مورد، اغلب از آلياژهاي پايه آلومينيم و كامپوزيت‌هاي زمينه فلزي مانند A360AL, A390AL, A356AL, A319AL استفاده مي‌شود، گرچه استفاده مستقيم از اين آلياژها در سيلندر، به دليل مقاومت پايين در برابر خوردگي و جوش خوردگي موضعي بين سطوح آن، ممكن نيست. به همين دليل، با توجه به مقاومت بالاتر چدن‌ها در برابر خوردگي، مي‌توان از بوش سيلندرهاي چدني استفاده كرد كه منجر به بزرگ شدن ابعاد سيلندر و سنگين شدن آن مي‌شود.

نقش پوشش‌ها در افزايش كارايي موتور
بعلاوه، اصطكاك‌هاي مكانيكي، مورد ديگري است كه به توجه بيشتر نياز دارد. سيستم پيستون، اصلي‌ترين توليدكننده اصطكاك در موتور است.
سهم عمده مصرف سوخت از طريق تخريب سيلندر و ضعيف بودن سيستم آب‌بندي پيستون و رينگ پيستون به وجود مي‌آيد. زماني كه آلومينيم تحت تنش‌هاي سطحي قرار مي‌گيرد، سايش نرم آن به سايش سخت تبديل مي‌شود، اما هنگامي كه از ذرات تقويت‌كننده استفاده كنيم، اين انتقال تا زمان رسيدن تنش به آستانه بحراني، صورت نمي‌گيرد كه لازمه آن شرايط زير است:
1. زماني كه احتراق شروع مي‌شود و روغن‌كاري روي سطوح كامل انجام نشده
2. تخريب سيلندر
با توجه به مطالب ارائه شده، براي بهبود خواص مربوط به سايش آلياژهاي آلومينيم و سيلندرهاي ساخته شده با آن، از تكنيك‌هاي متعددي استفاده مي‌كنيم. اين تكنيك‌ها مي‌توانند پوشش‌هاي جديد كامپوزيتي و يا پوشش‌هايي يكپارچه را داخل سيلندر ايجاد كنند. تعدادي از روش‌هاي مرسوم عبارتند از: پوشش‌هاي پلاسما اسپري (APS)ا2، پوشش‌هاي (HVOF)ا3 و غيره.
نقش پوشش‌‌ها در افزايش كارايي موتور

در مورد موتور خودرو، با حذف نياز سيلندر به بوش، در كنار كاهش ابعاد پيستون به‌طور مستقيم، حدود 1 كيلوگرم كاهش وزن خواهيم داشت. اين در حالي است كه ابعاد كلي موتور نيز كاهش مي‌يابد. كاهش حتي 1 كيلوگرم از وزن خودرو، تأثير زيادي در مصرف سوخت خواهد داشت. براي نمونه، در يك خودرو با وزن تقريبي 1100 كيلوگرم اگر كاهش وزني حدود 110 كيلوگرم داشته باشيم، در حدود 7 درصد كاهش مصرف سوخت خواهيم داشت.
كاهش وزن خودرو، عامل مهمي در افزايش عمر موتور است. تكنولوژي‌ها و مواد جديد ما را در رسيدن به اين هدف، ياري مي‌كنند. با استفاده از مواد نانو، به اهداف بزرگتري خواهيم رسيد. در سال‌هاي اخير رويكرد زيادي به مواد نانومتري شده و اين به دليل خواص برجسته آنها در مقايسه با مواد ميكروني است.
چگالي عيوب در مواد نانو، بسيار زياد است، اما به اندازه مواد «آمورف» نيست. مطابق شكل زير و رابطه Hall- Petch (سختي براي مواد پلي كريستال با قطر ميانگين d و Hd=سختي تك كريستال، Ho+kd-1/2) با كاهش اندازه دانه، سختي و شارش تنش افزايش مي‌يابد. هر چند در مواردي كه اندازه دانه بسيار كوچك است (حدود 100 نانومتر) مكانيزم تغيير شكل از لغزش نابجايي به لغزش مرز دانه تغيير مي‌كند كه در هر دو مورد، با افزايش پلاسيته روبه‌رو خواهيم بود.
اگر اندازه دانه باز هم كوچكتر شود، تقريباً به سمت آمورني شدن مي‌رود و مواد، رفتار Visco- Elastic از خود نشان مي‌دهند. اين ويژگي‌ها ما را به خواص ماكزيمم سختي، شارش، تنش، چقرمگي، انعطاف‌پذيري عايق حرارتي (چون هدايت مواد نانومتري بسيار كمتر از مواد فلزي معمول مانند AL با فنون‌هاي پراكنده و داراي چگالي عيوب بالاست) مي‌رساند.

توليد پوشش‌هاي نانوساختاري
اسپري حرارتي پوشش‌هاي نانوساختاري، باعث پيدايش روشي متحول كننده به منظور بهره‌گيري از خواص مكانيكي و فيزيكي مواد نانوساختاري (مثل سختي، قدرت و مقاومت در برابر خوردگي) مي‌شود. در حالتي كه اندازه دانه‌هاي يك ماده در مقياس اتمي باشد، تعداد اتم‌هاي موجود در مرزهاي دانه، در مقياس با تعداد اتم‌هاي درون دانه، بسيار بالاست. به اين ترتيب، با افزايش سطح ويژه مرز دانه‌ها ميزان ناخالصي بر واحد مرز دانه‌ها، در مقياس با موادي كه داراي همان مقدار ناخالصي بوده اما دانه‌هاي درشت‌تري دارند، كاهش مي‌يابد. اين خالص‌سازي مرز دانه‌ها و البته به مورفولوژي خوردگي يكسان‌تر و مقاومت به خوردگي درون دانه‌اي بالاتر، نسبت به مواد دانه درشت است.
نتايج تحقيقات نشان مي‌دهند كه اين دانه‌ها نه تنها ذاتاً پايداري حرارتي دارند (هوانگ و همكاران، 1996) بلكه حركت موضعي آنها بسيار پايين است. اين امر موجب سختي بسيار بالا و در برخي موارد سفتي4 بسيار بالا در اين مواد مي‌شود. ديگر مزيت ابعاد نانومتري دانه‌ها در روكش‌ها، كاهش تنش پسماند در روكش است كه ساخت پوشش‌هايي با ضخامت چهار برابر مقدار قابل دسترس در مواد معمولي را امكان‌پذير مي‌سازد.
مقايسه بين خواص پوشش‌هاي نانوساختاري و انواع معمولي، ميزان سختي ميكروي انواع نانو ساختاري را بسته به تركيب گاز و روش توليد، بين 16 تا 63 درصد بيشتر از انواع معمولي نشان داده است.

خواص مطلوب پوشش موتور
پوشش‌ها، بويژه پوشش‌هاي نانومتري، مي‌توانند به افزايش كارايي و عمر قطعات موتور خودرو كمك كنند. در شكل 2، نماي شماتيك كارايي بالاتر موتور از منظرهاي مختلف ارائه شده است.

پوشش با روانكاري مناسب
اصطكاك يكي از مهم‌ترين عوامل در كاهش عمر موتور خودروست. در كنار اصطكاك مكانيكي كه در موتورهاي درونسوز وجود دارد. در اين موتورها، عامل اصلي اصطكاك سوپاپ، سيستم پيستون، ميل‌لنگ و ياتاقان‌هاست. عوامل مكانيكي به‌طور ميانگين 10 تا 15 درصد اصطكاك را به وجود مي‌آورند. سيستم پيستون به تنهايي 50 تا 65 درصد از اصطكاك را به وجود مي‌آورد. سيستم سوپاپ نيز حدود 10 تا 20 درصد اصطكاك توليد مي‌كند. پس به منظور افزايش كارايي، افزايش طول عمر قطعات موتور و كاهش مصرف سوخت، مجبور به كاهش اصطكاك هستيم. در ارتباط با اين موضوع، مي‌توان از پوشش‌هايي مانند graphite- Ni, Ni- Mo- MoS2 Ni-BN و غيره استفاده كرد.

مقاومت در برابر خوردگي
اجزاي موتور، تحت شرايط سخت محيطي قرار دارند. دماي بالا، سوخت و محصول احتراق با اتمسفر مخلوط شده و شوك‌هاي حرارتي نيز به عوامل خوردگي اضافه مي‌شوند. موتور ديزلي و درونسوز (IC)ا5 منجر به توليد اسيد سولفوريك.. و اسيد فرميك تحت شرايط معيني مثلاً هواي سرد مي‌شود. پوشش‌هايي با پايه Mo/Cr، پوشش‌هاي مناسبي براي مقاومت در برابر خوردگي در دماهاي بالا هستند.

خواص تريپولوژي
پوشش بايد از خواص مربوط به سايش و بر هم خراشيدگي6 حداقل در حد پوشش‌هاي چدني برخوردار باشد تا بتواند جايگزين آن شود. ذرات سراميكي مانند FeO, SiC, Al2O3 مي‌توانند خواص مربوط به سطح مانند سختي، استحكام فشاري، مقاومت به سايش و خراشيدگي را بهبود بخشد.
بر هم خراشيدگي به عنوان مهم‌ترين عامل تريبولوژي سطح، در زماني مطرح مي‌شود كه لايه‌هاي روان كار شكسته مي‌شوند (از بين مي‌روند). پوشش بايد مقاومت بسيار خوبي از لحاظ شوك‌هاي حرارتي و مكانيكي از خود نشان دهد.

قابليت honing
بعد از پوشش ديواره‌هاي سيلندر، از honing براي رسيدن به توپوگرافي مناسب، استفاده مي‌شود. به همين وسيله، مي‌توان تعداد زيادي حفره ايجاد كرد كه به عنوان منبع تغذيه روغن عمل كند. اين كار منجر به كاهش اصلاح روغن‌كاري هيدروديناميك شده و باعث كاهش تنش رينگ پيستون مي‌شود. honing به دو دليل به روش‌هاي ديگر كه براي آماده‌سازي سطح استفاده مي‌شود، ارجحيت دارد. اول اينكه honing توپوگرافي مناسبي براي نگه داشتن مقاومت روانكارها در ميكرو حفرات ايجاد مي‌كند و برخلاف سنگ زدن و ماشينكاري، باعث بسته شدن حفرات در پي آن محبوس شدن روغن نمي‌شود. دوم اينكه ذرات خارجي حاصل از عمليات honing داخل حفرات قرار مي‌گيرند و تأثير كمتري بر ويژگي‌هاي سايش دارند. عموماً زبري سطح بعد از عمليات honing براي بهبود خواص سايشي كمتر از 2/0 ميكرومتر خواهد بود. پوشش‌هاي مورد استفاده بايد پاسخگوي عمليات honing باشند.
موضوع ديگر، ضخامت پوشش است كه بايد به‌گونه‌اي انتخاب شود كه پس از عمليات honing، ضخامت بجامانده كافي باشد. اين پوشش بايد به اندازه كافي چسبنده بوده و همچنين در برابر عمليات سطحي نهايي آسيب‌پذير (شكاف، شكستگي، پوسته پوسته شدن) نباشد. پوشش در كنار پايداري بالا، يكدستي مناسب و سازگاري با عمليات honing، بايد ضخامتي حدود 100 تا 150 ميكرومتر داشته باشد تا در مقايسه با بوش سيلندرهاي چدني رايج 20 تا 30 درصد بعد از عمليات honing، اصطكاك را كاهش دهد. به علت ويژگي‌هاي تريبولوژي پوشش‌هاي پلاسمايي، طول عمر موتور بيشتر شده و اين امر از طريق كاهش مصرف سوخت، كاهش ميزان آلايندگي را در پي خواهد داشت. گزارش‌هاي ارائه شده حكايت از آن دارند كه پلاسما اسپري كردن FeO/Fe خوب پوشش‌هاي فولاد ضدزنگ، تا 40 درصد از سايش سيلندر و رينگ پيستون مي‌كاهد.

انتقال حرارت
تا آنجا كه مي‌توان، بايد انتقال حرارت از بلوك سيلندر را پايين نگه داشت چون باعث اتلاف حرارت مي‌شود. پوشش‌ها بايد داراي هدايت حرارتي كمي بوده و همانند عايق حرارتي براي محفظه سوخت عمل كرده و از انتقال حرارت از طريق آلومينيم و سوپر آلياژهاي آن جلوگيري كند. به همين منظور، پوشش‌هاي مقاوم در برابر حرارت (TBC)ا7 توسعه يافتند.
مطالعات انجام شده در مورد موتورهاي درونسوز، موتورهاي ديزلي و موتور جت‌ها نشان داده است كه با پوشش‌دهي سطوح خارجي ديواره سيلندرها تا حدود 2 ميلي‌متر از لايه‌هاي عايق اكسيدي حدوداً 6 درصد كاهش اتلاف حرارت خواهيم داشت، حال اگر اين پوشش، داخل سيلندر اعمال شود، گراديان حرارتي براي انتقال حرارت كمتر مي‌شود و در نتيجه، اتلاف حرارت نيز بيشتر كاهش مي‌يابد.

وابستگي شديد پوشش به روغن
براي روغن‌كاري بهتر و كاهش اصطكاك، بهتر است موتور در نظامي هيدروليكي كار كند زيرا شكسته شدن لايه‌هاي روغن، اغلب زمينه‌ساز كار در شرايط بحراني (فلز روي فلز) مي‌شود.
ضريب اصطكاك در اين حالت، در مقايسه با زماني كه سيستم در نظامي هيدروديناميكي كار مي‌كند، بسيار بالاست. هم‌خواني وابستگي پوشش با روغن، امري ضروري است. روغن‌ها مي‌توانند مطابق خاصيت موئينگي از بافت‌هاي حاصل از عمليات honing بالا رفته و خود را تعمير كنند. لذا سيستم به نظامي هيدروديناميكي باز مي‌گردد (استحكام شكست روغن‌هاي روانكار براي موتورهاي درونسوز 1.5-5Gpa مي‌باشد).

چسبندگي پوشش با پايه و ضخامت آن
پوشش بايد از چسبندگي مناسبي با پايه برخوردار باشد تا بتواند در برابر شوك‌هاي حرارتي موجود در موتور، مقاومت كند. باندهاي استحكام از روش‌هاي پلاسما اسپري، HVOF و Magnetron Sputtering به وجود مي‌آيد و به شدت به زبري سطح بستگي دارد (Ra,Rz). بيشترين ضخامت پوشش به ضريب انبساط حرارت و خواص مكانيكي پوشش بستگي دارد. اگر انبساط حرارت پوشش با پايه، اختلاف زيادي داشته باشد و يا الاسيته و داكتيليته پوشش بسيار كمتر باشد. پوشش‌هاي ضخيم نمي‌توانند چسبندگي مناسبي با پايه ايجاد كنند. از سوي ديگر، پس از عمليات honing ضخامت پوششي كه باقي مي‌ماند، بين 100 تا 180 ميكرومتر است كه عيوب ريخته‌گري فلز پايه را نيز مي‌پوشاند.
هنگام پوشش آلياژهاي Al-Si (هم هيپو و هم هايپريوتكيك) با اين واقعيت روبه‌رو مي‌شويم كه ساختار، از تحمل اين نوع به هم ريختگي برخوردار است و تغييري در ساختار آن به وجود نمي‌آيد. نكته قابل توجه قطر داخلي پيستون (70 تا 110 ميلي‌متر) است كه براي پوشش‌دهي جدار داخلي آن، به ابزار ويژه‌اي نياز است. هنگام پوشش‌دهي با پوشش‌هايي كه تحمل حرارتي زياد (TBC) دارند، مانند پوشش‌هاي اكسيدي مي‌توان از سوپر آلياژها و آلياژهاي نيكل براي بهبود خواص چسبندگي استفاده كرد.

برطرف كردن نيازهاي كيفي
در موتورهاي احتراقي، سيلندر، رينگ پيستون و مواد روانكار، در يك سيستم تريبولوژيك، اثر متقابل بر هم دارند. مسئله مهمي كه در صنعت خودرو وجود دارد، فقط يافتن پوشش مناسب براي پوشش‌دهي نيست بلكه قيمت نهايي محصول، عاملي مهم است.
ماشين پوشش‌دهي، بايد پاسخگوي نيازهاي كيفي سازنده موتور باشد. پوشش‌هاي ايجاد شده روي پيستون، بايد به گونه‌اي باشند كه توليد اصطكاك نكنند. مثلاً، پيستون‌هاي بسيار سخت باعث خورده شدن بوش سيلندر مي‌شوند.

پوشش براي موتور و ديگر قسمت‌هاي قدرتي آن
از روش الكتروپليتينگ Cr براي پوشش رينگ پيستون استفاده مي‌شود، گونه‌هاي مختلف پودرهاي پايه آهني حاوي V, Ti, Cu, Mo, Cr, Sn, Si, C و B و غيره اغلب براي پوشش‌دهي آلومينيم در موتورها استفاده مي‌شود. براي اين نوع پوشش‌ها مي‌توان از روش (APS) و مهندسي نيروي سطح (LSE)ا8 استفاده كرد. از آنجا كه موتورهاي ديزلي در معرض حمله مواد سولفور هستند، خوردگي در برابر اسيد سولفوريك براي پوشش‌هاي پايه فلزي حاوي آلومينات، Mo/Cr كه در اين نوع موتورها مورد استفاده قرار مي‌گيرند، اهميت ويژه‌اي دارد.
نيكل كروميم و كرميم كاربيد را مي‌توان ارزش‌هاي APS و HVOF پوشش‌دهي كرد. عموماً از پوشش كرميم اكسايد به روش پلاسما اسپري، بر روي موتورهاي ديزلي پرقدرت استفاده مي‌شود.
معمولاً از پوشش‌هاي مقاوم در برابر حرارت (TBC) مانند زيركونيا و يا آلومينات تيتانيم، به منظور كاهش دماي كاري و افزايش دوام اجزاي تيغه‌ها توربين‌هاي گازي استفاده مي‌شود. پوشش‌هاي (TBC) مي‌توانند كارايي موتور را با افزايش دماي كاري و كاهش اتلاف حرارت اجزا، بالا ببرند.
از زيركونيا، به علت پايين بودن هدايت حرارتي (Iw/m2kا~) و ضريب انبساط حرارتي بالا(CTE)ا6mm/c-ا6x10 همراه با كم بودن حساسيت‌هاي حرارتي و پايداري شيميايي زياد در دماهاي بالا، مي‌توان به عنوان پوشش استفاده كرد. در كنار تمام موارد ذكر شده، سراميك‌هايي مانند زيركونيا، خواص سايش بسيار مناسبي از خود نشان مي‌دهند.
اليتريم تثبيت شده با زيركونيا (YSZ)ا9 هدايت حرارتي بسيار كمتري نسبت به سوپر آلياژهاي پايه نيكل دارد. از پوشش‌هاي YSZ به شكل بسيار گسترده‌اي براي پوشش‌دهي تاج پيستون استفاده مي‌كنند. در موتورهاي گازوئيلي كنوني، اغلب از مواد جامد روانكار استفاده مي‌شود كه باعث كاهش اصطكاك و در پي آن كاهش سايش مي‌شوند. از پودرهايي فلزي كه مي‌توانند مواد جامد و روانكار را در خود نگه دارند، مي‌توان در سيلندر استفاده كرد. در صنعت براي اين منظور از روش پلاسما اسپري استفاده مي‌شود؛ هر چند كه كاهش ضريب اصطكاك با افزايش دماي نوارهاي جامد روانكار (SFL)ا10 انجام مي‌پذيرد. از نتايج ديگري كه استفاده از نوارهاي جامد روانكار در بر خواهد داشت، كاهش احتمال خوردگي توسط اسيد فورميك در هواي خيلي سرد به هنگام استفاده از سوخت‌هاي پايه متانول است.
نوارهاي جامد روانكار عاري از نيكل، معمولاً حاوي فلوئوريدهايي مانند CaF2 و BaF2 هستند كه مي‌توانند در كنار كاهش به پايداري ضريب اصطكاك پوشش Cr2O3 بينجامند. اين امر، بيشتر خواص تريبولوژي پوشش Cr2O3 را به منظور استفاده در موتور بهبود مي‌بخشد. فولاد ضدرنگ و نيكل كه مي‌توانند بورون نيتريد (BN) هگزاگونال را در خود نگه دارند و يا از آهن و اكسيد آن در مواردي خاص در آن استفاده كرد، كاربردهاي زيادي در صنعت خودرو دارند. هنگامي كه كاهش هزينه‌ها مد نظر باشد، سيستم Fe-FeO بسيار مناسب است.
مطالعه درخصوص روانكارهاي جامد گرافيتي، نشان مي‌دهد كه اين نوع روانكارها بر هم خراشيدگي تحت نيروهاي معمولي را بهبود مي‌بخشند. اين در حالي است كه اين روانكارها تحت نيروهاي زياد، مقاومت مناسبي از خود نشان نمي‌دهند. معمولاً از پوشش‌هاي كرم براي بهبود خواص سايش رينگ پيستون استفاده مي‌شود. استفاده از پوشش‌هاي سرمت به روش HVOF پتانسيل‌هاي بالايي را براي جايگزيني آبكاري كرم از خود نشان مي‌دهد. جايگاه استفاده از پوشش‌هاي NiCr/Cr3O2 و NiCrMo/Cr3O2 در موتورهاي پرقدرت ديزلي است. سرمت‌ها پوشش‌هاي جديدي هستند كه در صنايع هواپيمايي كاربردهاي زيادي دارند.
كربن‌هاي آمورف يا كربن‌هاي شبيه به الماس (DLC)ا11 موادي با كاربردهاي تريبولوژيكي براي سختي‌هاي بالا و مقاومت در برابر سايش و اصطكاك كم هستند. از DLCها مي‌توان به عنوان پوشش‌هاي محافظ براي رينگ پيستون استفاده كرد كه كاهش اصطكاك و در پي آن كاهش مصرف سوخت را در بر خواهند داشت. اين نوع پوشش‌ها علاوه بر افزايش طول عمر قطعات، اطمينان خوبي در موتور ايجاد مي‌كنند.

[امیری]

با سلام اگر اطلاعی از قیمت ونحوه تهیه نانویی که اتومبیل رااز هر نوع الودگی ایمن می کند وپولیش دایمی را ایجاد می نماید ودرخشندگی وشفافیت راهدیه میدهد دارید بیان نمایید تاعلاقه مندان اگر قابل تهیه وبا جیب مبارک همخوانی داشته باشد تهیه ومورد استفاده قرار داده واز نعمتهایی که خداوند دردنیا قرار داده وبدست افرادی مبتکر وخلاق <خلق وکشف> میشود لذت ببرندبا تشکر فراوان

[روابط عمومی آکو فروم]

معرفي محصول: واکس براق کننده
نام تجاري : Nano-Polish
شرکت سازنده : Eagle one
کشور: آمريکا
اين واکس ضمن تميز كردن و براق کردن خودرو، بر خلاف واكس‌هاي معمولي كه سطح را چرب مي‌كنند، هيچ اثر چربي و چسبنده يا لكه‌اي از خود بر جاي نمي‌گذارد. سطوح پلاستيكي را تازه و براق نگه مي دارد، از آن ها در برابر تابش فرابنفش محافظت مي‌کند و از خشك شدن و ترك خوردن آن ها جلوگيري مي‌كند . از سطوح کرمي و آلومينيومي نيز محافظت مي کند. نانو ذرات بکار رفته در آن مانع از خش‌افتادگي سطوح مي‌شود و نواقص و خراش هاي اين سطوح را پر مي‌كند؛ ضمن آن كه فرمول ضد خوردگي آن هم مانع از زنگ زدگي و در نتيجه حفاظت در برابر باران‌هاي اسيدي و نمكي مي‌شود. از اين محصول مي‌توان براي تميز کردن سپر ماشين، چرخ هاي فلزي و ديگر قطعات خودرو استفاده کرد.
http://www.nano.ir/images/news/2936.jpg

[روابط عمومی آکو فروم]

معرفي محصول: افشانه براق کننده
نام محصول: افشانه براق کنندهhttp://www.nano.ir/images/newsletter/n109/3062.gif
نام تجاري : Nanowax® Spray
نام شركت سازنده: Eagle one
کشور: امريکا

معرفي:
در افشانه واکس از ذرات واكس كارنوبا با اندازه نانويي استفاده شده است که مي‌تواند حتي خراشيدگي ‌هاي مويي و علامت‌هاي گردابي روي بدنه خودرو را هم از بين ببرد؛ اين امر به دليل افزايش عمق نفوذ اين نانوذرات به داخل شکاف‌ها و پر کردن آنهاست . اين افشانه به دليل داشتن ذرات کارنوبا براي محافظت بدنه خودرو در برابر اشعه فرابنفش مؤثر است و درخشندگي زياد و ماندگاري طولاني‌تري ايجاد
مي کند. پس از استفاده و پاک کردن نيز لكه‌هاي سفيد باقي‌ نمي‌ماند، زيرا نانوذرات به طور کامل به درون خراش‌ها نفوذ کرده و روي سطح باقي نمي‌مانند.
قيمت اين محصول هفت دلار است.

سايت شرکت سازنده:
http://www.eagleone.com//

[روابط عمومی آکو فروم]

محصولات جديد محافظ خودرو مبتني بر فناوري نانو
شرکت اگلئون (Eagleone)كه اولين واكس مايع خودرو مبتني بر فناوري‌نانو را در سال 2004 عرضه نمود، مجدداً از اين فناوري براي توسعه خطوط توليد خود استفاده نموده و سه محصول جديد خود يعني واكس، محافظ و واكس چرخ (براق كننده) را وارد بازار کرده است.
با استفاده از ذرات كوچك تر، محصولات جديد كاري را انجام مي‌دهند كه محصولات مشابه عادي قادر به آن نيستند. با اين محصولات جديد حتي مي‌توان خراشيدگي‌هاي مويي و علامت‌هاي گردابي روي بدنه خودرو را هم از بين برده و لكه‌هاي سفيد باقيمانده روي آن را پاك کرد. علاوه بر اين، كاربرد اين محصولات جديد آسان‌تر و دوام آن‌ها نيز بيشتر است.
اين شركت نوعي اسپري واكس جديد بادوام زياد و با براق كننده فوق‌العاده ساخته است كه هيچ لكه سفيد يا بخاري از خود بر جاي نمي‌گذارد. فرمول منحصر به فرد تميزكننده اين ماده باعث حذف رگه‌هاي كثيف و به حداقل رساندن خراش‌هاي ظريف مي‌شود. اين اسپري همچنين داراي ذرات واكس كارنوبا براي محافظت بدنه خودرو در برابر اشعه UV مي‌باشد و فقط كافي است که آن را روي سطح مورد نظر پاشيده كرده تا فوري تميز ‌شود.
محصول ديگر اين شرکت نانوبراق‌کننده TM مي‌باشد که ضمن تميز كردن و تهويه خودرو، بر خلاف واكس‌هاي معمولي كه سطح را چرب مي‌كنند، هيچ اثر چربي و چسبنده يا لكه‌اي از خود بر جاي نمي‌گذارد. اين مواد سطوح پلاستيكي و چربي را تازه و نو، از آنها در برابر تابش UV محافظت، و از خشك شدن و ترك خوردن آنها جلوگيري مي‌كنند.
با در نظر گرفتن تمام جوانب بايد گفت نانو براق‌كننده TM براي استفاده در چرخ‌هاي آلومينيومي و ديگر قطعات خودرو طراحي شده است و عوامل براق‌كننده آن با فناوري پيشرفته خود مانع از خش‌افتادگي سطوح مي‌شوند و نواقص اين سطوح را پر مي‌كنند؛ ضمن آن كه فرمول ضد خوردگي آن هم مانع از فاسد شدن و زنگ زدگي آن و در نتيجه حفاظت آنها در برابر باران‌هاي اسيدي و نمكي مي‌شود.
اين محصولات هم‌اکنون وارد بازار شده‌اند. براي اطلاعات بيشتر به سايت www.eagleone.com مراجعه کنيد.

[روابط عمومی آکو فروم]

رنگ محافظ خودرو
شرکت Eurochem Auto Chemicals آخرين توسعه خود در زمينه محافظ رنگ خودرو را اعلام نمود. سيستم بسيار پيشرفته فناوري نانوي P.T.F.E Polyglasplexin يک راه حل منحصر به فرد براي دفع دوده جاده، آلودگي، اسيد حشرات، فضله پرندگان، مواد راديواکتيو جوي، و بدتر از همه، تمام نور ماوراي بنفشي است که باعث مي‌شوند رنگ خودرو به تدريج از بين برود. چنين سيستمي قبلا هhttp://www.nano.ir/news/attach/Image/1636.gifرگز در صنعت اتومبيل وجود نداشته است و اين شرکت مطمئن است که يک محصول بسيار ضروري براي شبکه بازار و فروشندگان خودرو را تهيه کرده است.
NanoSeal 66 با دارا بودن يک لايه مولکولي ثابت، علاوه بر بهبود کيفيت ظاهري رنگ، از آن محافظت مي‌نمايد. اين سيستم پيشرفته محافظتي، از يک پليمر پيشرفته و نانوذرات پوشاننده آب تشکيل شده است که در ترکيب باهم يک سري ويژگي‌هايي ايجاد مي‌نمايند که قبلاً در صنعت محافظت از رنگ خودرو ديده نشده است. اين روکش، رنگ خودرو را شفاف نگه مي‌دارد، از آسيب‌هاي ايجاد شده توسط نور ماوراي بنفش و نمک محافظت مي‌نمايد، باعث مي‌شود شما يک ماشين زيبا داشته باشيد و هرگز نياز به براق کردن نداشته باشيد. Eurochem چنان از کيفيت محصول خود اطمينان دارند که يک گارانتي مادام‌العمر براي اين محصول ارائه مي‌کنند.
در حال حاضر، نگهداري اتومبيل بسيار آسان‌تر از قبل است. آب و صابون به سرعت آلودگي را از روي سطح رنگ شده جذب کرده و به راحتي مي‌توان با استفاده از شيلنگ آب، آنها را از سطح شست. اين شرکت همچنين يک تميز‌کننده بدون آب PTFE براي دفع آلودگي و دوده توليد کرده است که استفاده از آن راحت بوده وسازگار با محيط زيست مي‌باشد.

[روابط عمومی آکو فروم]

رشد تكنولوژي خودرو، مشابه آنچه كه در سال‌هاي اخير رخ داده به صورت موروثي از صنايع بالادستي هوا و فضا صورت پذيرفته است. مثلاً، نوع ساده‌اي از سيستم ترمز ABS براي اولين بار در 1952 در هواپيما به كار گرفته شد. بنابراين، پرداختن به موضوع نانو تكنولوژي در خودرو، بدون شناسايي كاربردهاي هوانوردي اين فناوري، ميسر نيست. طي نيم قرن گذشته، استفاده از مواد كامپوزيت و هوشمند در صنايع هواپيما، گسترش قابل توجهي داشته است. در اين مقاله، سعي شده است ضمن معرفي كاربردهاي مواد اشاره شده در خودرو، علل كندي رشد استفاده از اين تكنولوژي در صنعت حمل و نقل زميني مورد بررسي قرار گيرد.
به‌كارگيري مواد كامپوزيت و هوشمند (يا حافظه‌دار) در صنايع هواپيمايي، همچون هواپيماهاي ترابري نظامي و تجاري، جنگنده‌ها، بالگردها، موشك‌اندازها و ماهواره، رشد فزاينده‌اي داشته است. گرچه توسعه سريع مواد مركب در صنايع هوايي با مزيت نسبي قابل توجهي همراه بوده، اما صنايع حمل و نقل زميني به دلايل ذيل لاك‌پشت‌وار در اين راه گام بر مي‌دارد:
گراني مواد اوليه و فرايندهاي توليد
طولاني بودن زمان توليد كه فرايند توليد انبوه را مختل مي‌كند
اين فناوري به دليل هزينه بالاي بهينه‌سازي فرايندها، تاكنون براي محصولاتي سفارشي نظير خودروهاي مسابقه‌اي به صرفه بوده است (شكل 1).
http://www.sanatekhodro.com/CrThumb.aspx?Pic=sanatekh%5CImages%5C42%5C26148280 4363900.jpg&X=595&Y=136




شكل 1: خودروهاي نوين داراي فناوري پيشرفته

توسعه كاربرد مواد مركب در هواپيما و خودرو در دهه‌هاي گذشته، در شكل 2 نشان داده شده است.
از سوي ديگر، تغييرات وزني خودرو به تفكيك اجزاي اصلي طي 20 سال گذشته، رو به فزوني است. براساس شكل 3، خودروي 900 كيلوگرمي «ريتمو» 1978 به خودروي 1400 كيلوگرمي استيلو تبديل شده كه اين امر، بحران افزايش وزن خودرو را نشان مي‌دهد. همان‌طور كه در تقسيم‌بندي ذيل ديده مي‌شود، طي 2 دهه گذشته افزايش وزن اسكلت و موتور خودرو، كمتر از افزايش وزن ديگر قطعات بوده است.
بنابراين، امروزه مجموع وزن قطعات برقي و تزئيني داخل خودرو، با وزن شاسي و بدنه برابري مي‌كند كه كاهش قابل ملاحظه وزن در مجموعه نخست مدنظر طراحان خودرو است. اگر توابع جديد عملكردي همچون حسگرها، محرك‌ها و فرامين الكترونيكي، يكپارچه شوند، مواد مركب مي‌تواند آينده روشني را در خودرو به ارمغان آورد (شكل 4). اين تغيير الگو1 جز با توجه به قيمت مواد هوشمند، قيمت مواد زمينه2 و هزينه‌هاي توليد ممكن نيست. مواد مركب چند منظوره، قادرند حدود 20 درصد از وزن قطعات الكتريكي و مكانيكي سنگين را كاهش دهند كه اين خود مي‌تواند كاهش قيمت خودرو را نيز در برداشته باشد.

http://www.sanatekhodro.com/CrThumb.aspx?Pic=sanatekh%5CImages%5C42%5C66946486 0030652.jpg&X=679&Y=373










شكل 2: جايگاه نانوكامپوزيت‌ها در حمل و نقل هوايي و زميني


http://www.sanatekhodro.com/CrThumb.aspx?Pic=sanatekh%5CImages%5C42%5C89543963 3493102.jpg&X=338&Y=131




http://www.sanatekhodro.com/CrThumb.aspx?Pic=sanatekh%5CImages%5C42%5C44782866 1141832.jpg&X=507&Y=134




شكل 3: دو مدل هم كلاس از خودروي فيات


http://www.sanatekhodro.com/CrThumb.aspx?Pic=sanatekh%5CImages%5C42%5C14731189 6148877.jpg&X=413&Y=189






شكل 4: فرامين حسگر و محرك

[روابط عمومی آکو فروم]

مواد هوشمند يا حافظه‌دار
مواد هوشمند، موادي هستند كه توسط توابعي خاص به عواملي نظير دما، ميدان مغناطيسي، نور، PH، تنش، كرنش و... مربوطند. اين مواد، مي‌توانند جايگزين عملكرد محرك‌ها و حسگرهاي خودرو شوند كه به نوبه خود تأثير بسزايي در كاهش اندازه، وزن و قيمت اجزاي مختلف خودرو دارد. به منظور وضوح مطلب، برخي از انواع اين مواد معرفي مي‌شوند:
مواد پيزوالكتريك3: اين مواد با دريافت تنش، ولتاژ توليد مي‌كنند و برعكس. به بياني ديگر با دريافت ولتاژ مشخصي تنش متناسبي در نمونه ايجاد خواهد شد. اين مواد مي‌توانند به صور مختلف طراحي شوند مثلاً با تغيير ولتاژ قطعه خم شوند يا منقبض شوند.
مواد ترموپوزتيو4: اين مواد در دماهاي مختلف، اشكال هندسي مشخصي به خود مي‌گيرند. فلزات حافظه‌دار يا پوليمرهاي حافظه‌دار از اين دسته‌اند. مثلاً آلياژهاي حافظه‌دار شكلي SMAا5 همان فلزاتي هستند كه شكل اوليه خود را به خاطر مي‌آورند. اين خصوصيات به دليل استحاله فاز مارتزيتي وابسته به دما از ساختار كريستالوگرافي تقارن كم به تقارن زياد بروز مي‏كند. اين ساختار كريستالي جديد همان فاز آستنيت6 يا گاما در مارتنزيت7 است. سه نوع اصلي از اين آلياژها عبارتند از: nickel-aluminum-copper, aluminum-zinc-copper و NiTi) titanium-nickel).
مواد حافظه‌دار مغناطيسي8 : اين مواد با تغييرات مشخصي از ميدان مغناطيسي شكل خود را تغيير مي‌دهند.
موادهالوكروميك9 : اين مواد با تغيير اسيديته يا PH از خود تغيير رنگ نشان مي‌دهند.
مواد فوتوكروميك: موادي كه با تغيير شدت نور، رنگ خود را تغيير مي‌دهند.
نانو لوله‌هاي كربني CNT : نانو لوله، يكي از مقاوم‌ترين مواد ساخت بشر است كه مقاومت مكانيكي و مدول الاستيسيته بالايي دارد. مقاومت مكانيكي 63 گيگا پاسكال و مدول الاستيسته يك تراپاسكال در قياس با فولادهاي با مقاومت مكانيكي بالا (1.2Gpa) تأمل برانگيز است.
سيال هوشمند: خصوصيات اين سيال نظير لزجت، با قرارگيري در ميدان الكتريكي يا مغناطيسي تغيير مي‌كند.
در مجموع، مواد هوشمند علاو‌بر اينكه در يك لحظه به عنوان حسگر و محرك عمل مي‌كنند، مي‌توانند عمليات مكانيكي كنترل شده‌اي را بدون داشتن مكانيزم اضافي، انجام دهند. همچنين، اين مواد علاوه‌بر اشغال فضاي بسيار كم، سازگاري مناسبي با محيط زيست دارند. بنابراين، براي در نظر گرفتن حداكثر مزاياي كاربردي مواد هوشمند در صنعت خودرو مي‌بايستي طراحي سيستم‌هاي جديد از مهندسي اجزاي خودرو شروع شود. به بياني ديگر، با طراحي مواد در اندازه‌هاي مولكولي، مي‌توان به مهندسي مشخصات عملكردي تك‌تك اجزا پرداخت.
شكل 5، كاربردهاي مواد هوشمند و مواد مركب چند منظوره در قسمت‌هاي مختلف خودرو را نشان مي‌دهد.

كاربردها
1. شكل 6، مواد مركب چند منظوره هوشمند در طراحي آيروديناميك سقف خودرو را نشان مي‌دهد. اين ساختار شامل اجزاي ذيل است:
- مواد فعال با فيبرهاي مختلط
- لايه توزيع شده حسگر قابل تغيير شكل
- ساختار كامپوزيت هوشمند

http://www.sanatekhodro.com/CrThumb.aspx?Pic=sanatekh%5CImages%5C42%5C36576685 4992775.jpg&X=654&Y=350










شكل 5: استفاده از مواد مركب در قسمت‌هاي مختلف خودرو


http://www.sanatekhodro.com/CrThumb.aspx?Pic=sanatekh%5CImages%5C42%5C86526664 2419635.jpg&X=600&Y=130




شكل 6: مواد مركب فعال چند منظوره


http://www.sanatekhodro.com/CrThumb.aspx?Pic=sanatekh%5CImages%5C42%5C31993693 1738066.jpg&X=336&Y=131




شكل 7: ضربه‌گير فعال

مجموعه اين ساختار، باعث بهبود عملكرد آيروديناميكي سقف در سرعت‌هاي مختلف خودرو مي‌شود. به كمك اين مواد، ضمن كاهش صداي زوزه سقف خودرو به صورت فعال، اغتشاش هواي عبوري از قسمت عقب خودرو قابل كنترل است.
2. ساخت ضربه‌گيرهاي هوشمند سپر براي برخورد كم خطر عابر پياده با خودرو، از ديگر كاربردهاي اين مواد است. در استانداردهاي جديد اروپايي، قواعد خاصي براي محافظت از عابر به هنگام برخورد با خودرو تعريف شده است. اين قانون براي افزايش حفاظت از عابر پياده، چگونگي برخورد سر وي با درب موتور10 را ارزيابي مي‌كند (شكل 7). بنابراين، با قرار دادن مجموعه‌هاي نازك پيزو پليمري يا فيبر نوري در طول ضربه‌گير، به كمك واحد كنترل الكترونيكي (ECU)، سيگنال‌هاي دريافتي ضربه‌گير، تحليل شده و سپس الگوريتم محافظت از عابر پياده با تغيير شكل قسمت‌هاي مختلف نظير درب موتور استخراج مي‌شود.
3. نانوكامپوزيت‌هاي مغناطيسي در توليد حسگرهاي دما، موقعيت و فشار به‌كار مي‌روند. سيكل هيسترسيس موادمركب مغناطيسي مي‌تواند براساس نانو ذرات مغناطيسي طراحي و بهينه شود. بنابراين، مي‌توان رفتارهاي هيسترسيس حسگرها را حذف كرد كه سبب حساسيت و دقت بيشتر حسگرها خواهد شد. چسب‌هاي فعال11 با چگالي متغير نوعي ديگر از اين نانوكامپوزيت‌ها هستند. اين نوع چسب در دماي زير 80 درجه سانتي‌گراد به صورت جامد بوده و در دماي بالاتر تغيير چگالي داده و نرم مي‌شود. امواج ميكروويو، سبب تغيير حالت چسب شده و در نتيجه فرايند توليد، تسريع مي‌شود. بتازگي اين چسب توسط شركت فيات براي چسباندن اجزاي سقف خودرو به كار رفته است.

پانوشت‌ها:
1. Paradigm
2. Matrix
3. Materials Piezoelectric
4. Thermo responsive materials
5. Shape memory alloy
6. Austenite
7. Martensite
8. Magnetic Shape memory alloys
9. halochromic
10. hood
11. Hot-melt

منابع:
1. francesco.butera@crf.it
2. Limpert, R., "Brake design ad safety", SAE International, P. 361, 1992.
3. www.nanotec.it
4 . «گزارشي از كاربردهاي نانوتكولوژي در صنعت خودرو»، كميته مطالعات سياست نانوتكنولوژي، 1382.
5 . «بررسي جايگاه نانوتكنولوژي در صنعت خودرو»، ماهنامه صنعت خودرو، شماره 84، سال هشتم، ارديبهشت 1383.

[روابط عمومی آکو فروم]

افزایش کارآیی باتری خودروهای برقی با فن‌آوری نانو

محققان دانشگاه استنفورد و دانشگاه هانیانگ واقع در شهر آنسان کشور کره، کشف کرده‌اند که با جایگزینی الکترودهای گرافیتی مرسوم با الکترودهای نانولوله‌ سیلکونی، قابلییت ذخیره‌سازی بار در باتری‌های لیتیومی 10 برابر بیشتر می‌شود.
به گزارش سرویس علم و فن‌آوری پایگاه اطلاع رسانی صبا به نقل از خبرگزاری دانشجویان ایران(ایسنا)، در یک ماشین هیبریدی مرسوم، با استفاده از فناوری موجود، شارژ یک باتری لیتیومی فقط 30 دقیقه دوام خواهد داشت.
شارژ باتری با حرکت یون‌های لیتیوم از کاتد به آند انجام می‌شود.
با جایگزینی الکترود گرافیتی با سیلکون می‌توان انرژی بیشتری را ذخیره کرد، زیرا سیلیکون در فرایند شارژ می‌تواند مقادیر بیشتری از لیتیوم را جذب کند.
محققان دانشگاه استنفورد و دانشگاه هانیانگ واقع در شهر آنسان کشور کره کشف کرده‌اند که با جایگزینی الکترودهای گرافیتی مرسوم با الکترودهای نانولوله‌ سیلکونی، قابلییت ذخیره‌سازی بار در باتری‌های لیتیومی 10 برابر بیشتر می‌شود.
در یک ماشین هیبریدی مرسوم، با استفاده از فن‌آوری موجود، شارژ یک باتری لیتیومی فقط 30 دقیقه دوام خواهد داشت.
شارژ باتری با حرکت یون‌های لیتیوم از کاتد به آند انجام می‌شود. با جایگزینی الکترود گرافیتی با سیلکون می‌توان انرژی بیشتری را ذخیره کرد، زیرا سیلیکون در فرایند شارژ می‌تواند مقادیر بیشتری از لیتیوم را جذب کند.
فن‌آوریِ ایِن شرکت قادر به ایِجاد خواص منحصربه فردیِ مانند نفوذناپذیِریِ برایِ آب و روغن در پارچه میِ‌باشد.
یک آند سیلیکونی می‌تواند از لحاظ وزنی تا 10 برابر لیتیوم بیشتری به خود جذب کند، اما حجمش نیز تا چهار برابر منبسط می‌شود. این خصلت می‌تواند یک عیب تلقی شود زیرا باعث می‌شود که ماده شکننده شود و بعد از چند با شارژ و تخلیه ترک بردارد.
اکنون محققان دانشگاه استنفورد و دانشگاه هانیانگ با بررسی نانولوله‌های سیلیکونی متوجه شده‌اند که توان این ماده در برابر این فشارها بالا می‌رود.
قبل از آنکه بتوان از این الکترودهای نانولوله سیلکونی در باتری خودرو برقی استفاده کرد، چندین چالش اساسی در پیش رو وجود دارد. یکی از این مسائل پس گرفتن کل انرژی از آند سیلکونی بعد از شارژ کامل باطری است. همچنین قبل از استفاده در خودروهای برقی، این نوع باتری باید امتحان خود را در صدها یا هزاران بار شارژ و تخلیه پس داده باشد.
باتری‌های خودروهای برقی، که در آنها از الکترودهای نانولوله‌ سیلکونی استفاده شده است، تا سه سال آینده به بازار عرضه خواهند شد. هنوز خیلی زود است که فهمید آیا این فن‌آوری جدید قیمت باتری‌های لیتیومی را افزایش خواهد داد یا خیر.
ایسنا

[sarkhosh]

سلام دوستان این واکس اینجام گیر می یاد ؟

[spark]

آدرس فروشگاه يا نمايندگي اين محصولات روسراغ ندارين يا فروشگاه اينترنتي
مرسي

[روابط عمومی آکو فروم]

سلام
دوست گرامی به این آدرس مراجعه کنید
احتمالا نمایندگی فروش این محصولات در ایران هست:

http://www.istgah.com/fireview/kid_401/597023.html

[روابط عمومی آکو فروم]

اینم یه مرکزفروش این واکس در ایران:

http://mi118.com/Ads1530/12783.html

[روابط عمومی آکو فروم]

طرح‌هاي فن‌آوري‌ برتر كشور در حوزه خودرو معرفي و تقدير شدند


۲۹ خرداد ۱۳۸۷
http://www.irsanews.ir/fa/images/images/1387/1/112.jpgجشنواره ملي فن‌آوري و چهارمين نشست تبادل فن‌آوري كشور با اعطاي جوايز فن‌آوري سال در حوزه خودرو به سه فن‌آوري برتر از شركت‌هاي بزرگ و سه فن‌آوري برتر از شركت‌هاي كوچك اين صنعت برگزار شد.

به گزارش ايرسا، در اين مراسم كه در هتل المپيك تهران برگزار شد، طراحي و توسعه نخستين خانواده موتور ملي پايه گازسوز از مركز تحقيقات موتور ايران خودرو، طرح توليد و توسعه استفاده از فولادهاي ميكروآلياژي فرج‌پذير از شركت ساپكو و فن‌آوري AGV از شركت تام ايران خودرو در بخش شركت‌هاي بزرگ و پروژه اتوبوس هيبريدي از مركز تحقيقات خودرو، سوخت و محيط زيست دانشگاه تهران و دانشگاه صنعتي اصفهان با حمايت شركت‌هاي ايران خودرو، چرخشگر، TKC، صبا باتري، ايدم، AVL و ايسكو، طرح سيستم ثبت وقايع كينماتيكي از شركت كاردانان يگانه آسيا و طرح شبكه‌يي كردن تجهيزات خودرو از شركت وابل‌پرداز در بخش شركت‌هاي كوچك موفق به كسب جايزه شدند.

در اين مراسم همچنين از دو طرح لوكوموتيو برقي تركيبي مانوري از موسسه پژوهشي فن‌آوري‌هاي نوين در صنعت خودرو دانشگاه تهران و خودرو خورشيدي غزال ايراني - 2 از دانشگاه تهران تقدير شد.

[Emdad-L90]

معرفي محصول: واکس براق کننده
نام تجاري : Nano-polish
شرکت سازنده : Eagle one
کشور: آمريکا
اين واکس ضمن تميز كردن و براق کردن خودرو، بر خلاف واكس‌هاي معمولي كه سطح را چرب مي‌كنند، هيچ اثر چربي و چسبنده يا لكه‌اي از خود بر جاي نمي‌گذارد. سطوح پلاستيكي را تازه و براق نگه مي دارد، از آن ها در برابر تابش فرابنفش محافظت مي‌کند و از خشك شدن و ترك خوردن آن ها جلوگيري مي‌كند . از سطوح کرمي و آلومينيومي نيز محافظت مي کند. نانو ذرات بکار رفته در آن مانع از خش‌افتادگي سطوح مي‌شود و نواقص و خراش هاي اين سطوح را پر مي‌كند؛ ضمن آن كه فرمول ضد خوردگي آن هم مانع از زنگ زدگي و در نتيجه حفاظت در برابر باران‌هاي اسيدي و نمكي مي‌شود. از اين محصول مي‌توان براي تميز کردن سپر ماشين، چرخ هاي فلزي و ديگر قطعات خودرو استفاده کرد.
http://www.nano.ir/images/news/2936.jpg



جالب بود باز هم از این محصولات معرفی کنید دوست عزیز

[روابط عمومی آکو فروم]

نانو سنگ زنی مواد سرامیکی با استفاده ازروشELID

پیشرفت¬های اخیر درباره سنگ¬زنی راه¬هایی را برای یکدست کردن سطوح مواد سخت و نرم با فرایند نانو به وجود آورده است. سنگ¬زنی با چرخ¬های سوپر سمباده¬ای یک راه خوب برای ایجاد سطوحی یکنواخت با دقت بالاست. از آنجا که دانه¬های ریز الماسی سوپر سمباده¬ها به نیروی زیادی در عملیات سنگ¬زنی نیاز دارند، چرخ¬های سنگ¬زنی که اتصال اجزای آن از نوع فلزی است، پیشنهاد می¬شود. ثابت کردن و درست کردن و به اصطلاح صاف کردن سطوح چـرخ سنگ¬زنی مشکلات اصلی این عملیات به¬شمار می¬آیند زیرا موقع بار¬گذاری زیاد، چرخ¬ سنگ¬زنی تمایل به کند شدن دارد. هنگام استفاده از چرخ سنگ¬زنی سوپر سمباده¬ای برای سنگ¬زنی متناوب، صاف کردن سطوح چرخ سنگ¬زنی باعث جلوگیری از بار¬گذاری زیاد و کند کردن چرخ سنگ می¬شـود. فرایند صاف کردن سطـح چرخ سنگ¬زنی با تکنولوژی نانو یکی از مؤثرترین فرایندهای صاف کردن سطوح چرخ¬های سنگ¬زنی است که پیوند فلزی دارند. این فرایند زمانی که لایه¬ای از اتم خورده شده است، انجام می¬شود. پیشرفت های اخیر در زمینه ماشینکاری مواد ترد و نرم نشان می¬دهد که در تغییر شکل پلاستیک، یک لایه¬برداری کوچک سبب کاهش آسیب¬های زیر¬سطحی در قطعه کار می¬شود. وقتی یک تغییر شکل جزئی اتفاق می¬افتد، با فرایند صاف کردن سطحی نانو دیگر نیازی به دیگر فرایندهای صافکاری نیست. الید) ( ELIDیکی از فرایندهای صاف کردن سطوح در ابعاد اتمی است. چون تاکنون هیچ مطالعه جامعی برای توضیح ویژگی¬های اساسی این فرایند انجام نگرفته است، در این مقاله سعی شده ویژگی¬های اصلی فرایند الید و تأثیر آن بر صافی سطح مورد مطالعه قرار گیرد.
کلمات کلیدی :
نانو فناوری – سنگ زنی-ELID – سرامیک- صافی سطح .

مقدمه
تقاضا برای صافی سطح و دقت بیشتر در این عملیات، در سال¬های اخیر رو به فزونی بوده است. صافی سطح توسط فناوری نانو پارامتری مهم در صنایع نیمه¬رسانا، نوری، الکتریکی و مکانیکی است. موادی که در این صنایع به¬ کار برده می¬شوند، براساس سختی ماشینکاری در دسته¬هایی از قبیل سرامیک¬ها، شیشه¬ها و بلورهای سیلیکونی جای می¬گیرند. ماشینکاری این مواد برای رسیدن به درستی در ابعاد نانو، اهمیت ویژه¬ای در صنعت دارد. عملیات صاف کردن سطوح در بخش¬های مختلف در ابعاد میکرو از قبیل میکرو¬قالب¬ها، میکرو¬عدسی¬ها و میکرو¬سوراخ¬ها به تکنیک¬های متفاوتی نیاز دارد. عملیات سنگ¬زنی یکی از تکنیک¬های صاف کردن چند بعدی است که می¬تواند برای به دست آوردن صافی سطح در ابعاد میکرومتر استفاده شود. بنابراین آخرین صافی سطحی که می¬تواند به دست بیاید، در ابعاد زیر میکرومتر است. معایب اصلی فرایند پولیش، نبود صحت و دقت است. به عنوان مثال صافی سطح با روش نانو عاملی ضروری در انتشار اتصال¬های الکتریکی ظریف مورد ¬استفاده در کارگاه تهیه فیلم است. عملیات صاف کردن سطحی بلورهای پولیش¬شده با سطوحی که بی¬نظمی¬ای شبیه خط¬های نامنظم به¬وجود می¬آورند، با استفاده از دستگاه توسط (CMP) انجام می¬شود. برای به¬دست آوردن صافی سطح مثل آینه باید یک لایه بسیار نازک از مواد سطحی برداشته شود. صاف کردن سطح به وسیله فرایند نانو در مواد ترد زمانی ممکن است که اندازه کوچک از ابعاد اتمی مورد نیاز باشد. صافکاری سطحی با دانه¬های سمباده¬زنی الماسه روش مناسبی برای انجام این کار است، اما دانه¬های سمباده به نیرویی قوی برای کارایی بهتر نیاز دارند. چرخ¬های سنگ¬زنی سوپر سمباده¬های الماسه اتصال فلزی دارای استقامت و قدرت پیوند بالایی هستند. مشکلات اصلی که حین استفاده از چرخ¬های سوپر سمباده¬ای طی عملیات سنگ¬زنی به¬وجود می¬آیند، عبارتند از: باردهی زیاد و در نتیجه کند شدن چرخ سنگ¬زنی. به منظور اجتناب از این موارد، چرخ سنگ باید به طور مرتب ترمیم شود؛ در غیر این صورت باعث خستگی در فرایند سنگ¬زنی می¬شود. الید روش مناسبی برای حذف مشکلات باردهی و کند شدن است. چرخ سنگ با استفاده از روش الکترولیز ( تجزیه اجسام با استفاده از جریان برق ) در حین سنگ¬زنی ترمیم می¬شود که این روش کمک می¬کند تا حالت زبری و چگالی دانه¬ها حفظ شود. الید یک تکنیک ساده و مؤثر است که می¬تواند برای هر ماشین سنگ¬زنی استفاده شود[13],[14] .

1ـ توسعه و مکانیزم سنگ¬زنی الید :
موراتا در سال 1985 میلادی[9] ، استفاده از الید را برای کاربرد برش سمباده¬ای سرامیک¬ها معرفی کرد. سرامیک¬های ساختمانی به¬دشواری خرد می¬شوند که این ناشی از طبیعت ترد و سخت آنهاست. برای خرد کردن مواد سخت از نوع نرمتر چرخ ¬سنگ استفاده ¬شد. چون چرخ ¬سنگ¬های نرمتر مشکل کاهش قطـر ناشی از سایش چرخ را داشتنـد بنابراین پیوندهای قوی¬تر با سمـباده¬های سخت¬تر برای سنگ¬زنی مواد ترد و سخت انتخاب ¬شدند.
وقتی دانه ها فرسوده می¬شوند، یک لایه جدید در سطح خارجی الکترولیـز می¬شود و مواد چسبیده از سطح چرخ سنگ به منظور یکدست کردن دانه¬ها جدا می¬شوند .

نتایج نشان داد که نیروی به¬کار رفته در سنگ¬زنی برای صاف کردن سطوح به مقدار قابل¬توجهی کاهش یافت.
به هر حال صافی سطح در برش سمباده¬ای ملاک اصلی نیست. زبری سطح به دلیل کاربرد الید افزایش می¬یابد. از آزمایش¬ها نتیجه گرفته شد که الید با وجود مشکلاتی از ¬قبیل زنگ¬زدگی ناشی از کاربرد تکنیک الکترولیز، فرایند مؤثری برای افزایش کیفیت سطح است .
"امـری" در سا¬ل¬های 1990 و 1999 میـلادی، "الید" را برای چرخ¬هـای سنگ¬زنی بیشتر توسعه داد [10],[11]. انواع متفاوتی از چرخ¬های سنگ¬زنـی با روش سنگ¬زنی الید استفاده شـده¬اند. چرخ¬های سنگ¬زنی مورد استفاده¬ در الید به انواع زیر طبقه¬بندی می¬شوند:
1 – چرخ¬های سنگ¬زنی الماسه اتصال با فلز.
2 – چرخ¬های سنگ¬زنی الماسه اتصال با صمغ درخت و فلز.
به طور معمول آهن یا مس ریخته¬گری شده به عنوان اتصال مواد استفاده می¬شوند. مقداری از کبالت می¬تواند در اتصال مواد برای قابلیت بهتر سنگ¬زنی وجود داشته باشد. فلز و صمغ درخت برای بهبود قابلیت سنگ¬زنی به نسبت معلومی مخلوط می¬شوند. معمولا مس برای اتصال مواد در چرخ¬های سنگ¬زنی اتصال با صمغ درخت و فلز استفاده می¬شـود. انواع چرخ¬هـای سنگ¬زنی از شمـاره ( 32 # ) تا ( 30.000 # ) که اندازه متوسط دانه¬ها از 38 میکرومترتا 0.5 نانومتر است، دسته¬بندی می¬شوند. منبع تغذیه به منظور کنترل جریان، ولتاژ و پهنای پالس در صاف کردن سطوح برای الید استفاده می¬شود. ساده¬ترین سیستم الید شامل چرخ سنگ¬زنی الماسه اتصال با فلز، یک الکترود، یک منبع تغذیه و مایع کار الکترولیت است. چرخ سنگ¬زنی اتصال با فلز توسط براش که اتصال یکنواختی با بدنه چرخ دارد، قطب مثبت ایجاد می¬کند و الکترود قطب منفی. در فاصله کوچکی بین قطب¬های مثبت و منفی به¬دلیل ایجاد جریان شدید برق و مذاب شدن مواد سنـگ در آن فاصله عملیات الکترولیز انجـام می¬شود.

2 – روش¬های متفاوت سنگ¬زنی الید
الید بـر اساس مـواد تشکیل¬شـده و کاربردشان در سنگ¬زنـی به 4 گروه اصلی تقسیم¬بنـدی می¬شود . اگر چه اصول صافکاری سطحی در همه روش¬ها یکی است، با این حال روش¬های زیر قابل ارائه است :
روش 1 : فرایند الکترولیز برای صاف کردن سطوح ( ELID-I )
روش 2 : فرایند الکترولیز با فاصله برای صاف کردن سطوح ( ELID-II )
روش 3 : فرایند الکترولیز بدون استفاده از الکترود برای صاف کردن سطوح ( ELID-III )
روش 4 : فرایند الکترولیز بدون استفاده از الکترود برای صاف کردن سطوح با استفاده از جریان متناوب ( ELID-IIIA )


روش 1 : فرایند الکترولیز برای صاف کردن سطوح ( ELID-I )
با توجه به توضیحات قبلی، فرایند الید شامل یک منبع تغذیه، چرخ اتصال با فلز و یک الکترود است. الکترود مورداستفاده می¬تواند 4/1 یا 6/1 از محیط چرخ سنگ¬زنی باشد. معمولا مس یا گرافیت به¬عنوان مواد الکترود انتخاب می¬شوند. فاصله ایجاد¬شده بین الکترود و چرخ سنگ 0.1 تا 0.3 میلی¬متر است [1],[2],[3]. سرعت و فاصله ماده سرد¬کننده باید برای صاف کردن سطح مناسب انتخاب شود. معمولا الکترودهای قوسی شکل برای این نوع فرایند الیـد انتخاب می¬شـوند و چرخ سنگ مورد استفـاده صاف یا فنجانی است.
شکل زیر، مکانیزم سنگ¬زنی با الید برای چرخ الماسه اتصال با فلز را نشان می¬دهد. بعد از عملیات اصلاح مواد زبر چرخ سنگ¬زنی که خمیری شده است و مواد اتصالی سطح چرخ پهن می¬شوند، (از حالت برآمدگی بیرون می¬آیند). برای چرخ ترونینگ¬شده (سطح آن مسطح و صاف شده است) باید عملیات
(پری در سینگ) برای ایجاد برآمدگی روی سطح چرخ انجام شود[12],[15],[28] .

وقتی عملیات (پری در سینگ) انجام می¬شود، مواد به کار رفته به عنوان چسب، از چرخ جاری و لایه¬ای از مواد اتصالی اکسید¬شده روی سطح چرخ ایجاد می¬شود. این لایه عایق، رسانایی الکتریکی سطح چرخ را کاهش می¬دهد و از جریان زیاد مواد به کار برده شده به عنوان چسب در چرخ سنگ جلوگیری می¬کند. با آغاز سنگ¬زنی، خمیره الماسه به وجود می¬آید و در¬نتیجه لایه عایق فرسوده می¬شود بنابراین رسانایی الکتریکی سطح چرخ افزایش می¬یابد و عملیات صاف کردن سطوح با روش الکترولیز با جاری شدن مواد به کار رفته به عنوان چسب از چرخ سنگ دوباره آغاز می¬شود. ایجاد برآمدگی دانه¬های الماسه از چرخ سنگ، دوباره انجام می¬شود. این کار در فرایندهای سنگ¬زنی برای رسیدن به صافی سطح ایده آل تکرار می¬شود.
روش 2 : فرایند الکترولیز با فاصله برای صاف کردن سطوح ( ELID-II )
ماشینکاری سوراخ¬های ریز بیشترین تقاضا را در صنایع گوناگون دارد.
مشکلات اصلی در ماشینکاری میکروسوراخ¬ها عبارتند از :
1 ـ ‌ آماده کردن چرخ های سنگ¬زنی کوچک با کیفیت بالا
2 ـ محاسبه حذف مقدار سایش چرخ سنگ¬زنی
3 ـ صحت و صافی سطوح سوراخ¬های ایجاد¬شده
به دلیل مشکل نصب الکترودها، فرایند الید برای ماشینکاری میکروسوراخ¬ها مناسب نیست. استفاده از چرخ¬های رسوب¬شده سنگ¬زنـی اتصال با فلز با قطر کـم، تخلیه الکتریکـی، عملیات اصلاح (EDT) و استفاده از فرایند الکترولیز با فاصله، برای صاف کردن سطوح می¬توانند مشکلات موجود در ماشینکاری میکروسوراخ¬ها را حل کنند. کوچکترین چرخ سنگ¬زنی با قطر 0.1 میلـی¬متـر می¬توانـد با روش (EDT) که از منبـع تغذیـه ( DC-RC ) استفـاده می¬کنـد، اصلاح شود.
چرخ¬های کوچـک سنگ¬زنـی می¬تواننـد با استفاده از الکترولیز به منظـور رسیدن به برآمدگـی، (پری در سینگ) شوند. چرخ سنگ¬زنی براساس نیروی سنگ¬زنی در فاصله معینی برای صاف کردن سطوح تنظیم می¬شود [6],[7]. اگر نیروی سنگ¬زنی از مقدار مشخصی فراتر رود، عملیات لازم برای صاف کردن سطوح دوباره روی چرخ سنگ¬زنی انجام می¬شود[8] .

روش 3 : فرایند الکترولیز بدون استفاده از الکترود برای صاف کردن سطوح ( ELID-III )
سنگ¬زنی موادی مثل فولاد باعث افزایش ناخالصی و باردهی می¬شود که ناشی از ایجاد براده بر روی چرخ سنگ است، در¬ نتیجه قابلیت چرخ سنگ¬زنی را کاهش می¬دهد. هرچه اندازه براده جدا¬شده کوچکتر باشد، قابلیت چرخ سنگ¬زنی افزایش می¬یابد. برای ماشینکاری مواد رسانایی از قبیل فولاد سخت¬شده از چرخ سنگ¬هایی با اتصال با صمغ درخت و فلز استفاده می¬شود. قطعه کار رسانا مثل یک الکترود عمل می¬کنـد، در نتیجه فرایند الکترولیز بین قطعـه کار و چرخ سنگ رخ می¬دهد. معمولا ماده اتصالی که برای چرخ¬های سنگ¬زنی استفاده می¬شود، مس یا برنز است. لایه الکترولیتیک تشکیل¬شده روی قطعه کار به وسیله دانه¬های الماسه از بین می¬رود بنابراین تولید براده توسط دستگاه الیـد با روش 3 کنترل می¬شود. در طول صافکاری سطح به روش الکترولیز مواد اکسید¬شده و سطح چرخ شامل دانه¬های الماسه و صمغ درخت می¬شود.
به صورت نظری، اتصال با فلز، با روش الکترولیز از بین می¬رود اما آزمایش¬ها نشان می¬دهد که سطح چرخ شامل سوراخ¬هایی است که به وسیله تخلیه الکتریکی به¬وجود می¬آیند. وقتی پارامتر الکتریکی بالایی انتخاب می¬شود، مقدار تخلیه الکتریکی افزایش می¬یابد و موجب آسیب¬دیدگی سطح زمینه چرخ می¬شود. برای داشتن سطحی صاف، ولتاژ کم، جریان کم و بارگذاری کم و سرعت بار¬دهی کم باید انتخاب شود.

روش 4 : فرایند الکترولیز بدون استفاده از الکترود برای صاف کردن سطوح با استفاده از جریان متناوب ( ELID-IIIA )
مشکلات به¬کارگیری این دستگاه باعث کاهش میزان استفاده از آن شده است. جریان متناوب، یک لایه ضخیم اکسید¬شده روی سطح قطعه کار ایجاد می¬کند بنابراین تخلیه الکتریکی بین چرخ و قطعه کار قطع و پوشش سطحی زمینه اصلاح می¬شود.

c -الکترولیز قطعه کار
3 ـ کاربرد الید در فرایند سنگ زنی

[روابط عمومی آکو فروم]

در این قسمت، استفاده از روش الید در سنگ¬زنی مواد به¬کار رفته برای کاربردهای متفاوت توضیح داده می¬شود.
1 ـ وسایل و اجزای تشکیل شده از سرامیک ساختمانی
سرامیک ساختمانی به دلیل داشتن ویژگی¬های خوبی نظیر مقاومت در برابر سایش و تجزیه شیمیایی و عایق بودن در برابر حرارت، بسیار کاربرد دارد. اجزا و قسمت¬هایی که از سرامیک ساختمانی تشکیل شده¬اند، عبارتند از: ابزارهای برشی، قسمت¬های مختلف خودرو و توربو¬شارژ¬های مورداستفاده در صنایـع هوا¬- فضا. از آنجا که سنگ¬زنی سرامیک¬ها به¬دلیل کم بـودن نسبت جدایش موادشان، مشکـل و پر¬هزینه است، از چرخ سنگ¬های با اتصال آهن ریخته¬گری¬شده با استفاده از روش الید به علت تولید نسبت جدایش و برآمدگی بالا استفاده می¬کنند. نتایج نشان می¬دهد که نیروی سنگ¬زنی به¬دلیل افزایش نسبت جدایش مواد با استفاده از الید، افزایش می¬یابـد. زبـری سطح به¬دست آمـده از روش¬های سنگ¬زنی معمولی و الید به ترتیب عبارتند از : 0.211 و 0.117 میکرومتر.
2 ـ یاتاقان¬های فولادی
میزان استفاده از سطوح استوانه¬ای در صنعت ساخت و تولید، قابل¬توجه است. زبری و مقدار موجی سطوح به دلیل ایجاد اختلالات و ارتعاشات در وسایل، دو فاکتور اصلی در صافی سطح به شمار می¬روند. سنگ¬زنی دقیق یاتاقان¬های فولادی برای صاف کردن سطوح با استفاده از روش الید انجام می¬شود.
مقدار گردی و مواج نمونه¬ها با روش¬های معمول سنگ¬زنی مقایسه شد. آزمایش¬ها با استفاده از چرخ¬های سنگ¬زنی ( CBN ) و الماسه با اتصال آهن ریخته¬گری¬شده انجام گرفت. مقدار زبری سطح به¬دست آمده با استفاده از روش الید با شماره چرخ سنگ 4000 # عبارت است از: 20 نانومتر. شکل زیر مقایسه زبری به¬دست آمده از روش¬های متفاوت را نشان می¬دهد. از این مقایسه پیداست که وضعیت موج مانند حاصل از روش الید کوچکتر از بیشترین حد جایز آن است.

3 ـ کاربید سیلیکون ته¬نشین شده از بخار شیمیایی (CVD-SIC)
استفاده از (سی وی دی – اس آی سی) به دلیل ویژگی¬های نوری و فیزیکی بسیار خوب آن، در سال¬های اخیر افزایش یافته است. این ماده¬ای ایده¬آل برای ساختن آینه است اما به علت سخت و ترد بودن آن، عملیات صاف کردن سطح این ماده بسیار دشوار است. صاف کردن سطوح با استفاده از روش نانو فقط زمانی که جدایش مواد به¬صورت نرم صورت می¬گیرد، امکان¬پذیر است. زبری سطحی در ابعاد 72نانو¬متر از سنگ زدن به روش الید با استفاده از چرخ الماسه، با اتصال آهن ریخته¬گری شده با اندازه دانه 4000 # به دست می آید[22],[23]. دلیل صافـی سطح بالا با استفاده از روش الید بـرای سنگ¬زنی، ضخامت لایه عایقی است که مثل یک تعدیل¬کننده عمل می کنیم) 4ـ سنگ¬زنی دقیق داخلی
سطوح دقیق استوانه¬ای در بسیاری از موارد در صنعت ساخت و تولید استفاده می¬شوند. عملیات صاف کردن سطوح بر روی سوراخ¬های داخل استوانه¬ای در مواد ترد و سخت، دشوار است. چون درستی و تلرانس، به پروفیل چرخ سنگ بستگی دارد، برای به¬دست آوردن تلرانس مورد نظر باید پروفیـل عالی باشـد. استفاده از چـرخ های سنگ¬زنی اتصال رشتـه¬ای با آهن ریخته¬گری¬شـده، در دومین روش از روش¬های الید برای سنگ¬زنی داخلی مناسب است. با عملیات تخلیه الکتریکـی اصلاح( EDT ) ، پروفیل چرخ اصلاح می¬شود.


5 ـ صافی سطحی آینه¬ای در شیشه¬ها
عملیات صاف کردن سطحی روی آینه¬های بزرگتر (ایکس ری) با استفاده از روش معمولی بسیار مشکل است. چرخ¬های سنگ¬زنی الماسه سوپر سمباده¬ای و الید برای تولید آینه به طول 1 متر و صافی سطح کمتر از 10 نانومتر استفاده می¬شوند[25],[26]. این نشان می¬دهد که با استفاده از سنگ¬زنی به روش الید نسبت به سنگ¬زنی معمولی، درستی و دقت بالاتری به دست می¬آید .
6 ـ مواد قالب
عملیات صاف کردن سطوح روی مواد سختی مثل ( SKD-II ) و (SKD-II-51) با صافی سطح و درستی خوب، از اهمیت ویژه¬ای در صنعت ساخت و تولید برخوردار است. نسبت سنگ¬زنی برای مواد سخت پایین است و نسبت سایش چرخ به مقدار زیادی افزایش می¬یابد. سومین روش از روش¬های الید، برای سنگ¬زنی این مواد رسانای سخت، موفق بوده است. در این عملیات، قطعه کار به قطب مثبت، و چرخ سنگ¬زنی اتصال با صمغ درخت و فلز به قطب منفی وصل می¬شود. فرایند الکترولیز بین چرخ سنگ¬زنی و قطعه کار انجام می¬گیرد و یک لایه مجهول بر سطح قطعه کار تشکیل می¬شود که تأثیر گودی برش را کاهش می¬دهد و زیر¬بنای سطـح و درستی شکل چرخ سنگ را اصـلاح می¬کند.

7 ـ سنگ¬زنی دقیق پوشش¬های کامپوزیت (نیکل، کروم، بور،سیلیسیوم )
پوشش سطحی برای جلوگیـری از خـوردگی و ساییدگی لازم است. استفانسون از چرخ¬های سنگ¬زنی (CBN)، با کمک الید برای صاف کردن سطوح پوشیده¬شده استفاده کرد. وی دریافت که صافی سطح با استفاده از الید آسیب¬های جزئی را در کاربیدهای ابتدایی و ثانوی نمایان می¬کند. زمینه سطح بدون الید آسیب¬هایی را در شکل کاربید نشان می¬دهد که عبارتند از: شکاف متمرکز و بیرون¬آمدگی ناشی از جدایش خرده¬های بزرگ ( WC) [20],[21. سطح اندازه¬گیری شده، زبری متوسط سطح را برای الید 5-10 نانومتر و برای غیر الید 60-80 نانومتر نشان می¬دهد.

8 ـ ماشینکاری میکرو¬سوراخ¬ها
ماشینکاری میکرو¬سوراخ¬ها در مواد ترد و سخت، در صنعت ساخت و تولید بسیار حائز اهمیت است. سوراخی بسیار ریزی به قطـر 250 میکرو¬متر تولید شـده است. ¬سوراخی با دو نوع از چرخ¬هـای سنگ¬زنی شامل چرخ¬های سنگ¬زنی الماسه مرکب از آهن ریخته¬گری¬شده و کبالت و چرخ سنگ¬زنی الماسه اتصال با آهن ریخته¬گری¬شده تولید شد. اندازه دانه چـرخ¬های سنگ¬زنی مورداستفاده در آزمایش¬هـا عبارت بودند از: ( 325 # ، 500 # ، 1200 # ). همچنین 3 نوع چسب سنگ¬زنی متفاوت برای مقایسه کارایی فرایند سنگ¬زنی مورد استفاده قرار گرفت. نتایج آزمایش¬ها نشان داد که انتخاب ماده سرد¬کننده تأثیر بسیاری بر نیروهای سنگ¬زنی دارد. مقدار ضخامت لایه¬های اچ¬شده و اکسید¬شده از نظر کاربرد چسب سنگ¬زنی تغییر می¬کند. معمولا دو نوع الکترود قوسی و لوله¬ای برای صاف کردن سطوح با فاصله بر اساس کاربردهای سنگ¬زنی انتخاب می¬شوند.
9 ـ سنگ¬زنی الید – لپ
امروزه صافی سطح مثل آینه در بیشتر صنـایع مورد نیاز است. سنگ¬زنی الید – لـپ، یک سنگ¬زنی با فشار ثابت است که از چرخ¬های سنگ¬زنی اتصال با فلز کوچکتر از 8000 # استفاده می¬کند. این روش برای سنگ¬زنی سطوح در یک زمان، با سختی متفاوت، بسیار مؤثر است. نتایج آزمایش¬های صورت گرفته بر 2 نوع ماده متفاوت مثل سیلیکون و کاربید سمانتیت، ابتدا به¬صورت جدا و سپس به¬صورت ترکیب [13] نشان می¬دهد که صافی سطح در مواد ترکیبی، بیشتراست.

10 ـ سنگ¬زنی بلورهای سیلیکون
پرداخت سطوح بلورهای سیلیکونی با درستی و صافی سطح مثل آینه در ابعاد نانو در صنایع ساخت نیمه¬رساناها کاربرد زیادی دارد. سنگ¬زنی با چرخ¬های سنگ¬زنی اتصال با فلز، با سوپر سمبـاده¬های به روش الیـد، انتخـاب خوبی برای تولید صافی سطح مثل آینـه روی بلورهای سیلیکونی است.
4 ـ عملیات اصلاح چرخ سنگ¬زنی
عملیات اصلاح چرخ سنگ¬زنی با اتصال فلز، به¬دلیل نیروی اتصال بالا بسیار مشکل است. با این همه توسعه (EDT) از درستی اصلاح خبر می¬دهد. یک دستگاه (تروئینگ چرخشی) برای انجام عملیات اصلاح روی چرخ¬های سنگ¬زنی اتصال با فلز ساخته شده است. شکل (13)
ناکاگاوا، ماشین (ای دی تی) را برای حل مشکلات اصلاح معرفی کرد. چرخ سنگ بعد از نصب روی اسپیندل ماشین که موجب کاهش خطاهای نصب و افزایش درستی می¬شود، می¬تواند اصلاح شود. پروفیل حاصل از چرخ سنگ¬زنی بعد از اصلاح دقت 3 میکرومتر را نشان می¬دهد. مطالعات اخیر حاکی است که ترکیب فرایند الید و ( EDM ) برای استفاده از سنگ¬زنی در ابعاد نانو به دلیل اصلاح پروفیل چرخ سنگ¬زنی در طول عملیات سنگ¬زنی، موفقیت¬آمیز خواهد بود.

5 ـ مطالعات اساسی روی فرایند سنگ¬زنی الید
کاربردهای متفاوت سنگ¬زنی الید پیش از این گفته شد. اگر چه مطالب عنوان¬شده نشان می¬دهد که فرایند الید برای تولید صافی سطح در ابعاد نانو مناسب است اما مطالعه اساسی درباره این فرایند انجام نشده است. بعضی اشکال غیر¬خطی حین صاف کردن سطوح ناشی از محافظت لایه اکسید و برای مقاومت در برابر عبور جریان، روی سطح چرخ سنگ¬زنی پیدا می¬شوند. ضخامت لایه بر صافی زیر¬بنایی سطح و پارامترهای دیگری از قبیل نیروی سنگ¬زنی، برآمدگی دانه¬ها و پروفیل چرخ موثر است. لی در سال 2000 میلادی، مزایای سنگ¬زنی با روش کنترل¬شده الید با استفاده از اندازه¬گیری فاصله بین الکترود و چرخ سنگ را بررسی کرد.
صافی سطح کنترل¬شده نسبت به کنترل¬نشده، نتایج بهتری را نشان می¬دهد. پارامترهای الکتریکی برای اثردهی بیشتر پارامترها در طول عملیات صاف کردن سطوح انتخاب می¬شود. تغییرات در همه پارامترهای الکتریکی بر ضخامت لایه و عملیات صاف کردن سطوح تأثیر دارد. گردانندگان این آزمایش¬ها، بررسی اصولی سنگ¬زنی با روش الید با تغییرات مناسب پارامترهای الکتریکی را به منظور مطالعه پدیده تشکیل لایه عایق روی سطح چـرخ سنگ¬زنی و تأثیرات آن بر پارامترهای سنگ¬زنی رهبری کردند.
مطالعات اساسی درباره فرایند سنگ زنی الید
شیارهای عمودی متشکل بر سطح شیشه (BK7 )، از نسبت های دیوتی متفاوتی استفاده می¬کنند. (RC ). نسبت دیوتی بر اساس نسبت بین یک دور کامل از سنگ که درگیر است بر کل دورهای سنگ¬زنی تعیین می¬شود. Ton زمان روشن بودن و تأثیر Toffزمان خاموش بودن است.
RC={Ton/(Ton+Toff)}*100%
RC:نسبت دیوتی جاری
مطالعات اساسی، اثر تغییرات نسبت دیوتی بر ساختار لایه اکسیـد¬شده و پارامترهـای سنگ¬زنی را نشان می¬دهد.[23],[24]

نتیجه¬گیری
مطالعه سنگ¬زنی ELID نشان می¬دهد که این روش برای پرداخت سطوح در ابعاد نانو روی فلزات و غیر¬فلزات مناسب است. انواع متفاوت فرایند¬های ELID برای ماشینکاری و پرداخت نواحی میکرونی مانند میکروسوراخ ها بسیار مطلوب است.
همچنین نتایج بیانگر این است که سنگ¬زنی ELIDسطحی عاری از عیب ایجاد می¬کند که دیگر به فرایندهای بعدی مانند لپینگ وپولیش نیازی ندارد بنابراین سطح حاصل دارای دقت ابعادی بالا و تلرانس کاملا بسته است. مشکلات عمده این روش فقدان وسایل پس¬خوراند برای کنترل فرایندِ در حال انجام است که دستیابی به آن می¬تواند شرایط ماشینکاری را بهینه وامکان مدل کردن فرایند را مهیا کند.

منابع :

[1].Bandyopadhyay B P, Ohmori H 1999 The effect of ELID grinding on the flexural strength of silicon nitride. Int. J. Machine Tools Manuf. 39: 839–853
[2].Bandyopadhyay B P, Ohmori H, Takahashi I 1996 Ductile regime mirror finish grinding of ceramics with electrolytic in-process dressing (ELID) grinding. Mater. Manuf. Proc. 11: 789–801
[3].Fujihara K, Ohshiba K, Komatsu T, Ueno M, Ohmori H, Bandyopadhyay B P 1997 Precision surface grinding characteristics of ceramic matrix composites and structural ceramics with electrolytic inprocess dressing. Machining Sci. Technol. 1: 81–94
[4].Kumar A S, Lim H S, Rahman M, Fathima K 2002 A study on grinding of glass using electrolytic in-process dressing (ELID) grinding. J. Electron. Mater. 31: 1039–1046
[5].Lee E S 2000Astudy of the development of an ultraprecision grinding system for mirror-like grinding, Int. J. Adv. Manuf. Technol. 16: 1–9
[6].Lim H S, Ohmori H, Lin W, Qian J 2000 High productivity and high accuracy electrode-less ELID grinding on die material. J. Mould Tehcnol. 15: 148–149 (in Japanese)
[7].Lim H S, Ohmori H, Lin W, Qian J 2001 Electrode-less micro ELID grinding on die and mould material. J. Soc. Grinding Eng. 45: 298–303
[8].Lim H S, Fathima K, Kumar A S and Rahman M 2002 A fundamental study on the mechanism of electrolytic in-process dressing (ELID) grinding. Int. J. Machine Tools Manuf. 42: 935–943
[9].Murata R, Okano K, Tsutsumi C 1985 Grinding of structural ceramics. Milton C Shaw Grinding
Symposium PED 16: 261–272
[10].Ohmori H, Nakagawa T 1990 Mirror surface grinding of silicon wafers with electrolytic in-process dressing. Ann. CIRP 39/1: 329–333
[11].Ohmori H, Nakagawa T 1995 Analysis of mirror surface generation of hard and brittle materials by ELID (electronic in-process dressing) grinding with superfine grain metallic bond wheels. CIRPAnn.-Manuf. Technol. 44: 287–290
[12].Ohmori H, Nakagawa 1997 Utilization of nonlinear conditions in precision grinding with ELID (electrolytic in-process dressing) for fabrication of hard material components. CIRP Ann. Manuf.Technol. 46: 261–264
[13].Ohmori H, Qian J 2000 ELID-II grinding of micro spherical lens. RIKEN Rev. 23: 140
[14].Ohmori H, Moriyasu S, LiW, Takahashi I, ParkKY, Itoh N, Bandyopadhyay B P 1999 Highly efficient and precision fabrication of cylindrical parts from hard materials with the application of ELID (electrolytic in-process dressing). Mater. Manuf. Proc. 14: 1–12
[15].Ohmori H, Li W, Makinouchi ,Bandyopadhyay B P 2000 Efficient and precision grinding of small hard and brittle cylindrical parts by the centerless grinding process combined with electro-discharge
truing and electrolytic in-process dressing. J. Mater. Proc. Technol. 98: 322–327
[16].Okuyama S, Yonago M, Kitajima T, Suzuki H 2001 A basic study on the combination machining of ELID-grinding and EDM-experiments of combination machining using a pulse power-source. J.Jpn. Soc. Precision Eng. 67: 407–412
[17].Qian J, Wei L, Ohmori H 2000 Cylindrical grinding of bearing steel with electrolytic in-process dressing. Precision Eng. 24: 153–159
[18].Qian J, Ohmori H, Lin W 2001 Internal mirror grinding with a metal/metal-resin bonded abrasive wheel. Int. J. Machine Tools Manuf. 41: 193–208
[19].Shimada S, Ikawa N, Inamura T, Takezawa N, Ohmori H, Sata T 1995 Brittle-ductile transition phenomena in microindentation and micromachining. CIRP Ann. – Manuf. Technol. 44: 523–526
[20].Stephenson D J, Veselovac D, Manley S, Corbett C 2001 Ultra-precision grinding of hard steels.Precision Eng. 25: 336–345
[21].Stephenson D J, Hedge J, Corbett J 2002 Surface finishing of Ni–Cr–B–Si composite coatings by precision grinding. Int. J. Machine Tools Manuf. 42: 357–363
[22].Suzuki K, UematsuT, NakagawaT1987 On-machine truing/dressing of metal-bonded grinding wheels by electro-discharge machining. CIRP Ann. 36: 115–118
[23].Uehara Y, Ohmori H, Yamagata Y, Moriuasu S, Makinouchi A, Morita S 2001 Microfabrication grinding by ultraprecision microform generating machine employed with plasma discharge truing and ELID technique RIKEN Rev. 34: 25–28
[24].Venkatesh V C, Inasaki I, Toenshof H K, Nakagawa T, Marinescu I D 1995 Observations on polishing and ultraprecision machining of semiconductor substrate materials. CIRP Ann. – Manuf. Technol.44: 611–618
[25].Wang P, Shi Z, Xin Q 2000 Optical surface grinding of optical glasses with ELID grinding technique.Proc SPIE – Int. Soc. Opt. Eng. 4231: 509–514
[26].Zhang F, LiW, Qiu Z, OhmoriH2000 Application of ELID grinding technique to precision machining of optics. Proc. SPIE – Int. Soc. Opt. Eng. 4231: 218–223
[27].Zhanga C, Ohmori H, Kato T, Morita N 2001 Evaluation of surface characteristics of ground CVDSiC using cast iron bond diamond wheels. Precision Eng. 25: 56–62
[28].Zhang Bi, Yang F, Wang J, Zhu Z, Monahan R 2000 Stock removal rate and workpiece strength in multi-pass grinding of ceramics. J. Mater. Process. Technol. 104: 178–184
[29].Zhang C, Ohmori H, LiW2000 Small-hole machining of ceramic material with electrolytic intervaldressing (ELID-II) grinding. J. Mater. Process. Technol. 105: 284–293

حسین نوری، معاونت آموزشی دانشجویی و عضو هیئت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد بویین زهرا
کارشناس ارشدمکانیک ro_eagle@yahoo.com

[Tondkar]

نانو اویل (Nano Oil)محصول نانو تکنولوژی بنام نانو اویل (Nano Oil) یک افزودنی تسهیل کننده مبتنی بر فناوری نانو می باشد. این محصول نانو بعنوان مکمل روغن موتور مورد استفاده قرار می گیرد.برای تولید این مکمل روغن موتور از ذرات نانو متری با پایه کربن در اندازه 4 تا 6 نانو متر استفاده شده است.

کاربرد نانو اویل (Nano Oil):
1. موتورهای بنزینی و دیزلی
a. خودروهای بنزینی
b. خودرو های دیزلی
c. تراکتور
d. کشتی
e. هواپیما
f. کلیه موتورهای کوچک
2. گریبکس سیستم انتقال قدرت متحرکه
3. آب بندی قطعات چرخنده و متحرک

مزایای نانو اویل (Nano Oil):
1. کاهش زمان سرویس موتور، بین 2 تا 5 برابر
2. افزایش شتاب خودرو
3. افزایش طول عمر موتور
4. کاهش حرارت موتور تا 20 درجه سانتی گراد
5. کاهش اصطحکاک بین قطعات موتور به میزان 1.5 تا 10 برابر
6. کاهش مصرف سوخت به میزان 5 تا 8 درصد
7. کاهش قابل ملاحظه صدای موتور
8. جلوگیری از نشتی روغن
9. کاهش زمان آب بندی موتور تا 2 برابر
10. افزایش نرمی در حرکت

مکانیزم کارکرد نانو اویل (Nano Oil):
1. برقرار کردن اتصال محکم با روغن بعلت قابلیت بالای جذب در مقیاس نانو
2. نفوذ در شکافهای بسیار کوچک بعلت دانه بندی ذرات در سطح نانو
3. نفوذ در سطح فلزات و یکپارچه شدن با سطح
4. واکنش با فلزات در سطح مولکولی
5. بهبود عیوب سطح فلز
6. روان سازی روغن بدلیل شکل کروی
منبع: http://www.nanoshop.ir/index.php?app=view_catalog&id=29

[روابط عمومی آکو فروم]

فناوري نانو در لاستيك سازي
تاكنون در دنیا در صنایع پلیمری تحقیقات بسیار زیادی انجام شده است. از جمله آنها تحقیقات در زمینه فناوری نانو در صنعت لاستیك است. موارد استفاده از فناوری نانو اعم از نانوفیلرها و نانوكامپوزیت است كه به لاستیكها خواص ویژه ای می دهد.
بازار نانوكامپوزیت در 2005 به میزان 200 میلیون یورو و در سال 2015 بر اساس آمارBSF به میزان 1200 میلیون یورو پیش بینی شده است. در سال 2002 كشوری مثل ژاپن 1500 میلیون یورو در تحقیقات در زمینه فناوری نانو صرف كرده است. تحقیقات در زمینه فناوری نانو را بدون شك نمی توانیم رها كنیم. اكثر كشورهای دنیا تحقیقات و فعالیت در زمینه نانو را شروع كرده است، به عنوان مثال كشور هند تولید نانوكامپوزیت SBR را شروع كرده است.
همچنین صنایع خودرو در دنیا به سمت استفاده از نانو( PP نانوپلی پروپیلن) سوق پیدا كرده است و علت اصلی آن خواص مناسب از جمله سبكی، مقاومت حرارتی و مقاومت ضربه اینگونه مواد است. بنابراین رسیدن به خواص مطلوب ضرورت توجه به آن را بیش از هرچیز دیگر برای ما نمایان می سازد.
http://khodroha.com/nano-lastik.jpg
مقدمه (کاربردهای فناوری نانو در صنعت لاستیک):
با توجه به تحقیقات به عمل آمده چهار ماده نانومتری هستند كه كاربرد فراوانی در صنعت لاستیك سازی پیدا كرده اند. چهار ماده موردنظر عبارتنداز : اكسیدروی نانومتری(NanoZnO)، نانوكربنات كلسیم، الماس نانومتری، ذرات نانومتری خاك رس
با اضافه كردن این مواد به تركیبات لاستیك، به دلیل پیوندهایی كه در مقیاس اتمی بین این مواد و تركیبات لاستیك صورت می گیرد، علاوه بر این كه خواص فیزیكی آنها بهبود می یابد، می توان به افزایش مقاومت سایش، افزایش استحكام، بهبود خاصیت مكانیكی، افزایش حد پارگی و حد شكستگی اشاره كرد.در زیبایی ظاهری لاستیك نیز تاثیر گذاشته و باعث طافت، همواری، صافی و ظرافت شكل ظاهری لاستیك می گردد. همه اینها به نوبه خود باعث می شود كه محصولات نهایی، مرغوبتر، با كیفیت بالا، زیبایی و در نهایت بازارپسند باشند و توانایی رقابت در بازارهای داخلی و جهانی را داشته باشند.

كاربرد اكسیدروی نانومتری (NanoZnO) درلاستیك:
اكسیدروی نانومتری مادهای غیرآلی و فعال است كه كاربرد گسترده ای در صنعت لاستیك سازی دارد.كوچكی كریستالها و خاصیت غیرچسبندگی آنها باعث شده كه اكسیدروی نانومتری به صورت پودرهای زردرنگ كروی و متخلخل باشد.
از خصوصیات استفاده از این تكنولوژی در صنعت لاستیك، می توان به پایین آمدن هزینه ها، بازدهی بالا، ولكانیزاسیون(Volcanization) خیلی سریع و هوشمند و دامنه دمایی گسترده اشاره كرد.
اثرات سطحی و فعالیت بالای اكسیدروی نانومتری ناشی از اندازة بسیار كوچك، سطح موثر خیلی زیاد وكشسانی خوب آن است.
استفاده از اكسید روی نانومتری در لاستیك باعث بهبود خواص آن میشود از جمله میتوان به زیبایی و ظرافت بخشیدن به آن، صافی و همواری شكل ظاهری، افزایش استحكام مكانیكی لاستیك، افزایش مقاومت سایشی (خاصیت ضد اصطكاكی و سایش)، پایداری دمایی بالا، طول عمر زیاد و همچنین افزایش حد پارگی تركیبات لاستیك اشاره كرد كه همگی اینها بصورت تجربی ثابت شده است.
براساس نتایج بدست آمده میتوان نتیجه گرفت بهبود یافتن خواص فیزیكی لاستیك در اثر اضافه شدن ZnO ناشی از پیوند ساختار نانومتری اكسید روی با مولكولهای لاستیك است كه در مقیاس اتمی صورت می گیرد.
اكسید روی نانومتری در مقایسه با اكسید روی معمولی دارای اندازة بسیار كوچك ولی در عوض دارای سطح موثر بسیار زیادی می باشد. از لحاظ شیمیایی بسیار فعال و همچنین به دلیل اینكه پیوندهای بین اكسیدروی نانومتری و لاستیك در مقیاس مولكولی انجام می گیرد، استفاده از اكسیدروی نانومتری خواص فیزیكی و خواص مكانیكی از قبیل حد پارگی، مقاومت سایشی و ... تركیبات لاستیك را بهبود می بخشد.

كاربرد نانوكربنات كلسیم در لاستیك:
نانوكربنات كلسیم به طور گسترده ای در صنایع لاسیتك به كار می رود، زیرا اثرات خیلی خوبی نسبت به كربنات معمولی بر روی خواص و كیفیت لاستیك دارد.
استفاده از نانوكربنات كلسیم در صنایع لاستیك باعث بهبود كیفیت و خواص تركیبات لاستیك می شود. از جمله مزایای استفاده از نانوكربنات كلسیم می توان به توانایی تولید در مقیاس زیاد، افزایش استحكام لاستیك، بهبود بخشیدن خواص مكانیكی )افزایش استحكام مكانیكی) و انعطاف پذیر شدن تركیبات لاستیك اشاره كرد. همچنین علاوه بر بهبود خواص فیزیكی، تركیبات لاستیك در شكل ظاهری آنها نیز تاثیر می گذارد و به آنها زیبایی و ظرافت می بخشد كه این خود در مرغوبیت كالا و بازارپسند بودن آن تاثیر بسزایی دارد.
نانوكربنات كلسیم سبك بیشتر در پلاستیك و پوشش دهی لاستیك به كار میرود.
برای به دست آوردن مزایای ذكر شده، نانوكربنات كلسیم به لاستیكهای طیعی و مصنوعی از قبیلNP، EPDM ،SBS ،BR ،SBR اضافه گردد. نتایج به دست آمده نشان می دهد كه استحكام لاستیك بسیار بالا می رود.
استحكام بخشی نانوكربنات كلسیم برخواسته از پیچیدگی فیزیكی ناشی از پیوستگی در پلیمرهای آن و واكنشهای شیمیایی ناشی از سطح تعمیم یافته آن است.
نانوكربنات كلسیم سختی لاستیك و حد گسیختگی پلیمرهای لاستیك را افزایش داده و حداكثر توانی كه لاستیك می تواند تحمل كند تا پاره شود را بهبود می بخشد. همچنین مقاومت لاستیك را در برابر سایش افزایش می دهد.
به كار بردن نانوكربنات كلسیم هزینه ها را پایین می آورد و سود زیادی را به همراه دارد و همچنین باعث به روز شدن تكنولوژی و توانائی رقابت در عرصه جهانی می گردد.
به طور كلی نانوكربنات كلسیم در موارد زیادی به طور كلی یا جرئی به تركیبات لاستیك جهت افزایش استحكام آنها افزوده می شود.

كاربرد ساختارهای نانومتری الماس در لاستیك:
الماس نانومتری به طور گسترده ای در كامپوزیت ها و از جمله لاستیك در مواد ضد اصطكاك، مواد لیزكننده به كار می رود. این ساختارهای نانومتری الماس از روش احتراق تولید می شوند كه دارای خواص برجسته ای هستند از جمله می توان به موارد زیر اشاره كرد:
1) ساختار كریستالی( بلوری)
2) سطح شیمیایی كاملا ناپایدار
3) شكل كاملا كروی
4) ساختمان شیمیایی بسیار محكم
5) فعالیت جذب سطحی بسیار بالا
در روسیه، الماس نانومتری با درصدهای مختلف به لاستیك طبیعی ، Poly Soprene Rubber و FluorineRubber برای ساخت لاستیك هایی كه در صنعت كاربرد دارند از قبیل كاربرد در تایر اتومبیل، لوله های انتقال آب و ... مورد استفاده قرار می گیرد. نتایج به دست آمده نشان می دهد كه با اضافه كردن ساختارهای نانومتری الماس به لاستیك ها خواص آنها به شكل قابل توجهی بهبود می یابد از جمله می توان به :
1) 4 الی 5 برابر شدن خاصیت انعطاف پذیری لاستیك
2) افزیش 2 الی 5/2 برابری درجه استحكام
3) افزایش حد شكستگی تا حدود 2 Kg/cm700-620
4) 3 برابر شدن قدرت بریده شدن آنها
و همچنین به اندازة خیلی زیادی خاصیت ضدپارگی آنها در دمای بالا و پایین بهبود می یابد.

كاربرد ذرات نانومتری خاك رس در لاستیك :
یكی از مواد نانومتری كه كاربردهای تجاری گسترده ای در صنعت لاستیك پیدا كرده است و اكنون شركت های بزرگ لاستیك سازی بطور گسترده ای از آن در محصولات خود استفاده می كنند، ذرات نانومتری خاك رس است كه با افزودن آن به لاستیك خواص آن بطور قابل ملاحظه ای بهبود پیدا می كند كه از جمله می توان به موارد زیر اشاره كرد :
1) افزایش مقاومت لاستیك در برابر سایش
2) افزایش استحكام مكانیكی
3) افزایش مقاومت گرمایی
4) كاهش قابلیت اشتعال
5) بهبود بخشیدن اعوجاج گرمایی

ایده های مطرح شده:
1-7)افزایش دمای اشتعال لاستیك : تهیه نانوكامپوزیت الاستومرها از جملهSBR مقاوم، به عنوان مواد پایه در لاستیك سبب بهبود برخی خواص از جمله افزایش دمای اشتعال و استحكام مكانیكی بالامی شود و دلیل اصلی آن حذف مقدار زیادی از دوده است.
2-7)كاهش وزن لاستیك : تهیه و بهینه سازی نانوكامپوزیت الاستومرها با وزن كم از طریق جایگزین كردن این مواد با دوده در لاستیك، امكان حذف درصد قابل توجهی دوده توسط درصد بسیار كم از نانوفیلر وجود دارد. بطوریكه افزودن حدود 3 تا 5 درصد نانوفیلر می تواند استحكام مكانیكی معادل 40 تا 45 درصد دوده را ایجاد كند. بنابراین با افزودن 3 تا 5 درصد نانوفیلر به لاستیك، وزن آن به مقدار قابل توجهی كاهش می یابد.
3-7)افزایش مقاومت در مقابل نفوذپذیری گاز : نانوكامپوزیت الاستومرها بویژه EPDM بدلیل دارا بودن ضریب عبوردهی كم نسبت به گازها بویژه هوا می توانند در پوشش داخلی تایر و تیوب ها مورد استفاده قرار می گیرد. زیرا یكی از ویژگیهای نانوكامپوزیت EPDM مقاومت بسیار بالای آن در برابر نفوذ و عبور گازها می باشد. بنابراین این نانوكامپوزیت ها می تواند جایگزین مواد امروزی گردد. همچنین این نانوكامپوزیت ها از جمله الاستومرهایی است كه می تواند در آلیاژهای مختلف با ترموپلاستیكها كاربردهای وسیعی را در صنعت خوردو داشته باشد.
EPDM و PP می توانند تحول چشمگیری را در ساخت قطعات خوردو ایجاد نماید.

4-7)قطعات لاستیكی خودرو : نانوكامپوزیت ترموپلاست الاستومرها می تواند به عنوان یك ماده پرمصرف در صنایع ساخت و تولید قطعات خوردو بكار رود. از ویژگی های این مواد، بالا بودن مدول بالا ، مقاومت حرارتی، پایداری ابعاد، وزن كم، مقاومت شعله می باشد. لذا نانوكامپوزیت ترموپلاستیك الاستومرهای پایه 5-7)افزایش مقاومت سایشی لاستیك : استفاده از نانوسیلیكا و نانواكسیدروی در تركیبات تایر سبب تحول عظیمی در صنعت لاستیك می شود. بطوریكه با افزودن این مواد به لاستیك علاوه بر خواصی ویژه ای كه این مواد به لاستیك می دهند، امكان افزایش مقاومت سایشی این لاستیكها وجود دارد. 6-7)نسبت وزن تایر به عمر آن : با افزودن میزان مصرف یكی از نانوفیلرها می توان مصرف دوده را پایین آورد. به عبارت دیگر اگر وزن تایر كم شود، عمر لاستیك افزایش می یابد. بنابراین جهت بالا بردن عمرلاستیك كافی است با افزودن یك سری مواد نانومتری به لاستیك عمر آن را افزایش داد

منبع: khodroha

[روابط عمومی آکو فروم]

شلنگ هاي نانوكامپوزيتي لوله سوخت خودرو در كشور توليد شد




شلنگ هاي لوله سوخت خودرو از نوع نانوكامپوزيت هاي پلي آميد «نانوكلي» به همت يك عضو هيات علمي دانشكده مهندسي پليمر دانشگاه صنعتي اميركبير توليد شد. به گزارش ايسنا- دكتر حميد گرمابي، عضو هيات علمي دانشكده مهندسي پليمر دانشگاه صنعتي اميركبير و مجري اين طرح اظهار داشت: نفوذ ناپذيري از جمله خواص مورد نياز شلنگ هاي سوخت رساني خودرو است كه اين امر به مقدار زيادي در نانوكامپوزيت هاي پلي آميد تحقق مي يابد. وي خاطرنشان كرد: نقطه اشتعال بالا از ديگر خواص مورد نياز شلنگ هاي سوخت خودرو است كه در اين نانوكامپوزيت ها وجود دارد. گرمابي از وزن مخصوص پايين به عنوان ديگر مزيت اين نانوكامپوزيت ها ياد كرد و افزود: به طور كلي با كاهش وزن خودرو، ميزان سوخت مصرفي كاهش مي يابد و با توجه به افزايش قيمت انرژي و مسائل زيست محيطي استفاده از پليمر در صنايع خودرو سازي روز به روز گسترش پيدا مي كند چرا كه پليمرها علاوه بر سبكي از استحكام ويژه بسيار بالايي برخوردارند به طوري كه در خودروهاي مدرن از باك هاي پليمري نيز استفاده مي شود، اما هنوز در ايران باك هاي پليمري استاندارد رواج پيدا نكرده اند و باك هاي پليمري مورد استفاده فعلي استانداردهاي روز دنيا را ندارند.

http://www.magiran.com/LOGO/mg3360_l.gif

[Tondkar]

مروري بر كاربردهاي فناوري‌نانو در صنعت خودروسازي

صنعت خودروسازي يکي از بزرگترين صنايع جهان است و در کشور ما نيز از اهميت خاصي برخوردار مي‌باشد و توجه به بکارگيري فناوري‌هاي جديدي چون فناوري‌نانو، در چنين صنعتي ضروري است. فناوري‌نانو به عنوان انقلاب صنعتي قرن آينده اثرات فراواني در صنايع گوناگون خواهد داشت. يکي از چشم‌اندازهاي اميد‌وار‌کننده اين فناوري پيشرفته، تحول در صنعت خودرو‌سازي است. يکي از اصلي‌ترين موضوعات فناوري‌نانو، ساخت مواد با خواص جديد است. اين مواد‌ ارزش افزوده و کارايي‌ بسيار بالاتري در تمام صنايع‌ خواهند داشت‌ که ‌صنعت‌ خودرو‌ نيز از آن مستثني نمي‌باشد. در اين مقاله به منظور درک اهميت اين فناوري براي مديران و کارشناسان صنعت خودرو، نگاهي گذرا به کاربردها، شرکت‌‌هاي فعال در اين حوزه و محصولات تجاري شده آن خواهيم داشت.
فناوري‌نانو، توانمندي‌‌ توليد‌ مواد، ‌ابزار‌ها و سيستم‌هاي جديد با در دست‌ گرفتن کنترل‌ در سطح ‌مولکولي‌ و اتمي‌ ‌و استفاده‌ از خواصي است که در آن سطوح ظاهر مي‌شود.
گستردگي علوم و فناوري‌نانو‌‌ موجب‌‌ تعريف کاربرد‌هاي‌ بسيار زيادي‌ در عرصه‌هاي مختلف علمي و صنعتي‌ شده است.
کاربرد‌هاي‌ فناوري‌نانو‌ ‌در همه جا‌‌ همراه با هزينه کمتر، دوام‌ و عمر‌ ‌بيشتر، ‌مصرف انرژي‌ پايين‌تر، ‌‌هزينه نگهداري‌‌ کمتر و خواص بهتر است.
از هم اکنون‌ بازار بزرگي‌ براي به‌کار‌گيري مواد جديد‌ در محصولات‌ فعلي در حال شکل‌گيري‌‌ است، موادي که مي‌توانند خواص جديد و فوق العاده‌اي‌‌ به محصولات‌ موجود بخشيده و موجب کاهش قيمت تمام شده آنها شوند. به عنوان نمونه نانولوله‌هاي کربني با وزن بسيار کمتر و استحکام‌‌ بسيار ‌بيشتر نسبت به موادي چون فولاد، ‌بخش زيادي‌ از صنايع‌ را در آينده‌ تحت تأثير‌ قرار خواهد داد.
صنعت خودروسازي يکي از بزرگترين صنايع جهان است و در کشور ما نيز از اهميت خاصي برخوردار مي‌باشد. توجه به به‌کارگيري فناوريهاي جديدي چون فناوري‌نانو، در چنين صنعتي ضروري است.
يکي از اصلي‌ترين موضوعات فناوري‌نانو، ساخت مواد با خواص جديد است. اين مواد‌ ارزش افزوده ‌‌بسيار بالا‌ و کارايي‌ بالاتري در تمام صنايع‌ خواهند داشت‌ که ‌صنعت‌ خودرو‌ نيز از آن مستثني نمي‌باشد.
‌ساخت بدنه‌هاي‌ سبکتر‌ و مقاومتر‌ براي خودرو، ساخت‌ لاستيک‌هايي با مقاومت‌‌‌ سايشي‌‌ بهتر، ساخت‌ ‌قطعات موتور با عمر چند برابر، ‌کاهش مصرف‌ سوخت خودرو، ساخت باتر‌ي‌هايي با انرژي‌‌ ‌بالا‌ ‌و دوام بيشتر، نانوساختارهايي مبتني بر کربن به عنوان سوپر اسفنج هيدروژني در خودروهاي پيل‌سوختي، ساخت‌ حسگر‌ها‌ي چند منظوره براي کنترل ‌فرايند‌هاي‌ مختلف‌‌ در خودرو‌‌، ساخت‌ کاتاليز‌ور‌هاي‌ ‌‌اگزوز ‌‌خودرو جهت‌ کاهش آلودگي ‌‌هوا، ساخت لايه‌هاي خيلي‌‌ محکم ‌‌با خصوصيات‌ ‌ويژه‌اي مثل ‌الکتروکروميک‌ (رنگ‌پذيري‌ الکتريکي) يا خود‌پاک‌کنندگي‌‌‌ براي استفاده‌ در شيشه‌ها و آينه‌هاي خودرو و سازگار‌ کردن‌‌ خودرو با محيط‌‌‌زيست‌ و بسياري‌ موارد ديگر‌ از جمله کاربرد‌هايي هستند‌ که فناوري‌نانو ‌‌در صنعت‌ ‌خودرو خواهد داشت. همچنين جايگزيني‌‌ کربن سياه (Carbon Black) تاير‌ها با ذرات‌‌رس و پليمر‌هاي‌ نانومتري، فناوري‌‌‌ جديد‌ي است‌ که تاير‌هاي سازگار‌‌ با محيط زيست‌‌ ‌و مقاوم‌ در برابر ساييدگي را به ارمغان مي‌آورد.
يکي از اثرات مثبت فناوري‌نانو، بالا بردن راندمان موتورهاي احتراق داخلي فعلي است. اين موتورها حدود پانزده‌ درصد انرژي ذخيره شده در بنزين را به نيروي محرکه تبديل مي‌كنند، از طرف ديگر وزن متوسط ماشينهاي امروزي حدود هزارو پانصد کيلوگرم مي‌باشد ولي با استفاده از فناوري‌نانو، پيش‌‌بيني مي‌شود که بتوان بازده را تا پنج برابر افزايش داد و نيز وزن وسايل نقليه را به ميزان 10 برابر کاهش داد؛ پس مي‌توان اميد‌وار بود که وسايل نقليه با استفاده از اين فناوري تا %50 بهبود کارايي داشته باشند.
‌کل در آمد‌‌ ‌صنايع خودرو‌سازي‌ از يک تريليون‌ دلار فراتر مي‌رود (مثلاً ‌فروش شرکت جنرال‌موتورز که‌ حدود 1/15% ‌از بازار 2001‌ را در دست داشت، در اين سال ‌3/177 ‌ميليارد‌‌ دلار در اين سال ‌بود) .
‌الگو‌هاي خريد وسايل‌‌ نقليه‌‌ جديد، تابع‌ اقتصاد جهاني است. در شرايط‌ رکود فعلي، عواملي‌ اقتصادي‌ مثل مصرف اندک سوخت و سوخت‌هاي جايگزين‌‌ اهميت فزاينده‌اي‌ دارد. با افزايش‌ ميزان توليد جهاني و کاهش سود توليد كنندگان و افزايش قدرت تصميم‌گيري خريداران، توليدکنندگان‌ خودرو‌‌ و صنعت حمل و نقل‌ بيش از هميشه‌‌ خواهان‌ ‌اصلاحاتي‌ ‌‌در محصول‌‌ و فرايند‌‌ توليد مي‌باشند.
‌خصوصيات‌‌ ويژه‌‌ صنعت‌ خودروسازي، آن را به بازاري‌‌ مستعد ‌براي ورود‌ فناوري‌نانو‌ تبديل کرده است. اين بازار‌ ‌بسيار بزرگ‌ است و با پيشرفت زمان‌، توسعه سريعي‌‌ براي ايجاد ‌محصولات‌‌ جديد دارد‌ (حداقل‌ در مقايسه با ديگر‌ محصولات‌‌ پيچيده‌ي ديگر‌).
‌صنعت خودرو از طرفي‌ در معرض‌ فشار‌هاي‌ ناشي از قيمت ‌سوخت و مسائل ايمني‌ و از طرف ديگر به شدت‌ تحت تأثير سلايق و تنوع درخواست‌هاي‌ مشتريان‌ براي مدل‌هاي جديد خودرو است. بنابراين ‌تمايل به ورود فناوري‌‌هاي نوين در اين صنعت ‌وجود دارد. خودرو مثل البسه‌ براي بسياري از افراد فقط يک کالا‌ي ضروري‌ نيست بلکه ‌‌وسيله‌اي‌ براي ابراز‌ شأن‌ و منزلت‌ و سبک‌ زندگي ‌‌نيز به شمار مي‌رود. به دليل موارد مذکور‌‌ صنعت خودرو يکي از‌ اولين نقاط‌ ورود فناوري‌هايي است که بيش از عملکرد‌‌، نوگرايي ‌‌درآنها مطرح است. پوشش‌هاي پنجره‌ الکترو‌‌کروميک، كه مي‌توانند‌ به صورت دلخواه‌‌ ‌يا خودکار ‌‌شيشه‌ها را تيره‌ سازند، يک کاربرد بالقوه ‌‌فناوري‌نانو است که احتمالاً‌‌ پيش از نفوذ به ديگر بازار‌ها همچون ‌صنعت ساختمان در ساخت خودرو‌‌هاي پيشرفته‌ جايگاهي‌‌ خواهند يافت.

کاربردهاي فناوري‌نانو در صنعت خودروسازي
همانند ساير بخشها، رقابت در صنعت خودروسازي از يک سو در زمينه تلاش براي کاهش هزينه‌ها، و از ديگر سو، افزايش کارآيي و غلبه بر مشکلات زيست‌محيطي است.
عوامل اصلي رقابت در صنعت خودروسازي عبارتند از:

• قيمت
• ايمني و امنيت
• کارآيي سوخت
• ارتباطات/اطلاعات
• عملکرد بهتر
• کاهش آلودگي هوا
• زيبايي
• راحتي
در تمامي اين زمينه‌ها، شركت‌هاي خودروسازي يا در حال استفاده از فناوري نانو براي کسب قدرت رقابت بالاتر هستند، و يا اين فناوري، در آينده توسط اين شرکتها به کار گرفته خواهد شد. بسياري از کاربردهاي پيشنهادي فناوري‌نانو، مشخصات نسل بعدي خودروها را تعيين خواهند نمود. استفاده از فناوري‌نانو به عنوان قدرتمند‌ترين فناوري توانمندساز موجب به دست گرفتن نقش رهبري در زمينه‌ي اين فناوري خواهد شد.
فناوري ميکرو و نانو در حال تغيير دادن صنعت خودرو مي‌باشند. توليدکنندگان خودرو نيز مشتاق استفاده از نوآوري‌ براي بهبود عملکرد، راحتي، و ايمني خودرو مي‌باشند. عامل تصميم‌گيرنده براي پذيرش اين فناوري‌ها مقرون به صرفه بودن آنهاست.
بنابراين در چند سال بعدي پيشرفتهاي اصلي فناوري‌نانو در زمينه‌هاي زير خواهد بود:
• عملکرد بهتر: مربوط به کارآيي موتورهاي بهبود يافته و استفاده از مواد سبک و مستحکم مي‌باشد که همگي آنها تحت تأثير فناوري‌نانو قرار خواهند گرفت.
• به‌کارگيري لايه‌هاي نازک بر روي بلبرينگ‌ها و قطعات تحت اصطکاک به جاي استفاده از روان‌كننده‌ها
• فيلترهاي الکتروستاتيک جديد
• کاتاليزورهاي جديدي که از مواد بسيار متخلخل و سطوح انتخابگر شيميايي بهره مي‌برند.
• نانوذرات در افزودني‌هاي رنگها به کار رفته و اثرات رنگي جديد، سختي بيشتر، و دوام بالاتر را موجب مي‌شوند.
کاربردهاي ميان‌مدت شامل قطعات موتور ساخته شده از سراميک‌هاي جديد، پلاستيک‌هاي با استحکام بالا، و عايق‌هاي لرزشي بهتر مبتني بر نانوسيالات مغناطيسي مي‌باشد.
کاربردهاي بلند مدت شامل سيستم ياري‌رسان رانندگي مبتني بر واقعيت تکميل شده، خودروهايي که با انرژي تجديدپذير کار مي‌کنند و توليد شخصي مي‌باشد.

کاربردهاي فناوري‌نانو در صنعت خودروسازي
• مواد نانوساختار
• موادسبک
• افزايش استحکام و سختي
• افزايش طول عمر
• مواد ضد آتش و محافظت کننده دمايي
• مواد مهندسي شده
• حسگري و پايش
• مواد هوشمند
• افزايش شفافيت
• پنجره‌هايي با قابليت کنترل ميزان نور و گرماي خورشيد
• پنجره‌هاي تميز
• محافظت در برابر آلودگي
• پلاستيک ضدنشت
• مواد فوق‌العاده چسبناک
• رنگ‌هاي داراي کارکرد خاص
• خودتميز شوندگي
• ضد خوردگي


انرژي
• پيل سوختي
• الکتروليت نانوساختار
• پيل خورشيدي
• نانوفراورش
• پيل‌هاي خورشيدي مجهز به چاه کوانتومي
• تجهيزات غير بلوري حساس شده به کمک رنگ
• پيل‌هاي خورشيدي آلي
• ترکيب مولکول‌هاي آلي و غير آلي
• ذخيره سازي انرژي با راندمان بالا
• راندمان انرژي
• مصرف هوشمند انرژي

انتقال نيرو
• بهبود کارايي
• صرفه‌جويي در هزينه
• موتور هوشمند
• مايعات خنک‌کننده

حسگري و نمايش
• نمايش وضعيت فيزيکي مواد
• حسگري حرکتي
• ژيروسکوپ NEMS و MEMS
• حسگرهاي شيميايي/زيستي
• تعيين وضعيت تايرها
• حسگرهاي کيسه هوا
•
روشنايي
• سيستم روشنايي کم‌مصرف يکپارچه
• منابع روشنايي جديد

پردازش داده و ارتباطات
• ابزارهاي الکترونيکي مولکولي
• تراشه‌هاي قدرتمند و ذخيره داده‌ها
• بهبود سيگنال‌ها
• ارتباطات سريع
• تفريحات
• رانندگي توسط هوش مصنوعي

بينايي
• نمايشگرهاي مسطح با تفکيک‌پذيري بالا
• ياري‌رسان‌هاي رانندگي (واقعيت بهبود يافته)
• هولوگرافي همزمان
• سيستم ناوبري

ايمني
• سيستم ايمني پيشرفته
• تشخيص الگوي رانندگي
• حفاظت بيومتريک
• کاربردهاي زيست‌پزشکي
• بهداشت
• رفع خستگي
• آسايش

توليد
• طراحي اتومبيل شخصي
• مدلسازي سريع
• توليد مواد به روش خودآرايي
• توليد قطعات الکترونيکي توسط خودآرايي
• رشد مواد
• نانوکارخانه با اندازه شخصي
• رنگ‌آميزي

محيط زيست
• بازيابي
• توليد زيست‌سازگار
• پاکسازي آلودگي‌هاي خارج شده از اگزوز
• کاهش سروصدا

شرکت‌هاي بزرگ سازنده خودرو و وسايل نقليه باري فعال شده در زمينه فناوري‌نانو و فناوري‌هاي همگرا
• Audi
• BMW
• Daihatsu
• DaimlerChrysler
• Fiat
• Ford
• General Motors
• Honda
• Hyundai
• Isuzu
• Kia Motors
• Mazda
• Mitsubishi
• Nissan Motors
• PSA Peugeot Citroen
• Rolls-Royce
• Toyota
• Volkswagen
مروري بر محصولات نانو در حوزه خودرو
• باتري‌هاي داراي ساختار نانو
• کاتاليزور سوختي نانوذره‌اي
• کاتاليزور پيل سوختي
• غشاي نانوحفره‌اي
• مبدل کاتاليستي الکتروني
• نانوالياف براي فيلتر کردن هوا
• سيستم خالص‌سازي هواي نانو
• نانولوله‌هاي کربني براي مواد مورد استفاده در خودرو
• آئروژل نانوساختار
• درزگير آلياژي
• روکش‌هاي نانو براي تايرها
• توليد مخازن پلاستيکي با کارآيي بالا با استفاده از فناوري‌نانو
• نانوسيالات
• فناوري خنک‌کننده براي اتومبيل
• نانواندازه‌گيري
• فرآيند جريان آرام نازک ديناميک
• حسگرهاي تصويري سه‌بعدي
نتيجه‌گيري
همان‌طورکه ملاحظه گرديد فناوري‌نانو تأثيرات زيادي در بخشهاي مختلف خودرو، از جمله رنگ، شيشه، بدنه، لاستيک، پيل سوختي، و بسياري از موارد ديگر خواهد داشت.
کشور ما با داشتن منابع غني معدني و مخازن عظيم نفتي بايد انگيزه بيشتري براي دستيابي به اين فناوري داشته باشد. تأثيرات فناوري‌نانو بر ارتقاء کيفيت مواد به‌کار رفته در قسمتهاي مختلف خودرو و خصوصيات ويژه‌اي که آن مواد پيدا مي‌کنند مهمترين مقوله‌اي است که بايد به آن توجه کرد. همچنين تأثير بسزايي که استفاده از اين فناوري در محيط زيست مي‌گذارد قابل توجه است. مواد اوليه مورد نياز براي هرصنعت، نقش مهمي در کيفيت، قيمت و قابليتهاي محصول توليدشده آن صنعت دارد. اگر بتوان از موادي با کيفيت بهتر، قيمت کمتر و کارآيي بيشتر در ساخت قطعات خودرو استفاده کرد، خودروهاي آينده علاوه بر آلودگي کمتر، از قيمت مناسب و قابليتهاي بيشتر برخوردار خواهند بود.
با توجه به هوشياري روزافزون جهاني در بخش فناوري‌نانو و اقدامات صنايع مختلف از جمله صنعت خودروسازي در جهان، ما نيز بايد در صدد باشيم که سهمي هر چند اندك از اين بازار را در دست بگيريم. با مطالعه کارهاي تجاري شرکت‌هاي خودروسازي درمي‌يابيم که شرکت‌هاي بزرگ در اين زمينه کارهاي تجاري کوچکي را انجام داده‌اند. گرچه در زمينه‌ي تحقيقات فعاليت فراواني کرده‌اند اما در توليد تجاري مثلاً با استفاده از فناوري‌نانو دست به توليد رکاب براي يک خودرو زده‌اند (شرکت جنرال موتورز) يا يک قاب آينه (شرکت فورد) که شايد از اهميت خاصي برخوردار نيست اما در حقيقت تلاش تجاري آنها به منظور در دست گرفتن بازار بوده است تا کارهاي تحقيقاتي و آزمايشگاهي‌شان را با ارزيابي‌هاي تجاري در آينده به صورت توليد انبوه درآورند.
نکته ديگري که بايد به آن توجه کرد توسعه ديگر صنايع پايين دستي و بالا دستي است. تقاضاي شرکتهاي خودروسازي مثلا در زمينه نانوکامپوزيتها مي‌تواند سازندگان اين مواد را به تحريک وا دارد و باعث پيشرفت صنايع پتروشيمي براي توليد نانوکامپوزيت گردد، که «تا نياز وجود نداشته باشد چيزي به وجود نمي‌آيد». بايد درخواست از طرف يک مصرف کننده باشد تا توليدکننده بتواند خطر کند و پا به عرصه بازار بگذارد.
شرکتهاي خودروسازي ما بايد توجه داشته باشند که با تحقيق و توسعه، توليد محصولات بهبود يافته با کمک فناوري‌نانو درخواستهاي منطقي توليدکنندگان داخلي و خارجي را پاسخ دهند و سهمي از بازار را بدست گيرند.
در مجموع سياستگذاران و بخشهاي تصميم‌گيري صنعت خودرو بايد از گستره فرصتهاي ارائه شده توسط اين فناوري آگاه شوند تا بتوانند سياستي مطلوب اتخاذ نمايند. با برگزاري سمينارها و کارگاههاي آموزشي و ارتباط با دانشگاهها مي‌توان اين امر را سرعت بخشيد و سپس توليد، هر چند اندك مي‌تواند برايمان کارگشا باشد (حتي اگر امكان توليد داخلي نبود مي‌توان با كسب اطلاعات كافي درباره‌ي تأثيرات صنعت خودروسازي از فناوري‌نانو، با چشمان باز، واردات و انتقال فناوري را هدايت کرد).
__________________

[روابط عمومی آکو فروم]

صرفه‌جويي در هزينه‌ و زمان توليد نانوكامپوزيت‌هاي فلزي
خبرگزاري فارس: محققان دانشگاه صنعتي اصفهان، مدلي براي مواد نانوكامپوزيت، ارائه كردند كه مي‌توان از آن در جهت صرفه‌جويي هزينه‌هاي توليد و همچنين زمان تهيه نانوكامپوزيت‌هاي فلزي، كمك گرفت.
http://media.farsnews.com/Media/8707/Images/jpg/A0527/A0527999.jpg


به گزارش خبرگزاري فارس، سعيد ضيايي‌راد دانشيار رشته مهندسي مكانيك دانشگاه صنعتي اصفهان گفت: نانومواد نسبت به ساير مواد، داراي خواص مكانيكي متفاوتي از جمله سختي، دوام و استهلاك هستند. اين خواص را مي‌توان از طريق آزمايش روي مواد و يا تهيه مدل رفتاري مناسب، از آنها پيش‌بيني كرد. در صورت داشتن مدل مناسب از ماده مورد نظر، مي‌توان با روش‌هاي محاسباتي، خواص آن را پيش‌بيني نمود. اين كار علاوه بر صرفه‌جويي در هزينه‌ها، مي‌تواند در زمان تهيه تركيب مناسب نيز، كمك شاياني به محققان كند.
يكي از خواص مهم در نانوكامپوزيت‌ها، رفتار استهلاكي آن‌ها تحت بارگذاري و به خصوص بارگذاري‌هاي دوره‌اي است، دكتر ضيايي‌راد براي پيش‌بيني استهلاك نانوكامپوزيت‌هاي فلزي، مدلي را براي اين مواد ارائه داده‌است و نانوكامپوزيت‌هاي فلزي را به روش آلياژكاري مكانيكي تهيه كرده‌است. سپس با استفاده از روش آناليز مودال تجربي، استهلاك نمونه ساخته شده را اندازه‌گيري و توانسته با كمك مدل توسعه داده شده، رفتار و استهلاك نمونه را پيش‌بيني كند.
جزئيات اين پژوهش كه با همكاري جواد كدخداپور دانشجوي دكتري دانشگاه صنعتي اصفهان و فتح‌اله كريم‌زاده، دانشيار دانشگاه صنعتي اصفهان انجام شده، در مجله Materials Science and Engineering A (جلد507، صفحات 154–149، سال2009) منتشر شده است.
منبع : فارس نيوز

[روابط عمومی آکو فروم]

فناوری نانو - تکنولوژی جدید در رابطه با خودرو- محصولات جدید نانو- نانوكامپوزيت‌ها

ساخت باتری‌های سرب-اسید با فن‌آوری نانو
محققان ایرانی نانواکسید سرب با قابلیت استفاده در باتری ساختند

پژوهشگران دانشگاه پیام نور مرکز ابهر، طی پژوهشی موفق‌شدند نانواکسید سرب، با ساختاری مناسب برای ساخت باتری‌های سرب-اسید با طول عمر و ظرفیت بالا تهیه‌ کنند.

دکتر حسن کرمی، عضو هیات علمی دانشگاه پیام نور مرکز ابهر، گفت: «در این پژوهش روشی عملی و آسان ارائه ‌شده‌است که نانواکسید سرب را با ساختاری مناسب برای افزایش ظرفیت ذخیره‌ انرژی و افزایش طول عمر آن در باتری‌های سرب-اسید، تولید می‌کند».
http://64.130.220.65/Multimedia/pics/1385/10/Economy/88.jpg


وی افزود: «باتری‌های سرب-اسید به‌عنوان قدیمی‌ترین وسیله‌ ذخیره و تولید انرژی الکتریکی هستند که سابقه‌ تولید صنعتی آنها به بیش از یک قرن می‌رسد و بخشی وسیعی از تحقیقات در زمینه‌ی ذخیره‌سازی انرژی را به خود اختصاص داده‌اند. یکی از این زمینه‌های تحقیقاتی، اصلاح مواد فعال به‌ منظور دسترسی به ظرفیت و طول عمر زیاد است».

کرمی گفت: «در این روش، نانوساختارهای اکسید سرب، از طریق واکنش محلول نیترات سرب با کربنات سدیم در حضور امواج اولتراسونیک سنتزمی‌شوند. بدین‌صورت که در ابتدا نیترات سرب با کربنات سدیم واکنش‌می‌دهد و نانوساختارهای کربنات سرب رسوب‌می‌کنند. سپس بر اثر حرارت، کربنات سرب تجزیه می‌شود و به نانواکسید سرب تبدیل می‌شود».

به گفته‌ دکتر کرمی، «با بهینه‌سازی عوامل مؤثر در تولید نانواکسید سرب در دستگاه اولتراسونیک، نانوساختاری یکدست و بسیار متخلخل به شکل خزه‌های یکنواخت تولیدمی‌شود. نانواکسید سرب سنتزشده، برای تهیه‌ی الکترودهای مثبت و منفی باتری سرب-اسید استفاده‌می‌گردد».

نتایج حاصل از بررسی باتری‌های ساخته‌ شده با این روش نشان‌داد که اکسید سرب سنتز شده نسبت به اکسید سرب معمولی، از ظرفیت و طول عمر بسیار بالاتری برخوردار است؛ به‌گونه‌ای که ظرفیت عملی بدست‌آمده برای نانوساختارهای سنتز‌شده، با ظرفیت تئوری آنها برابری می‌کند.

درصورت استفاده از دستگاه‌های اولتراسونیک با توان بالا(که بتوانند در سیستم‌های تولید پیوسته استفاده‌شوند)، امکان تجاری‌سازی این روش در کوتاه‌ مدت فراهم‌ می‌شود. این روش در صنایع تولید باتری‌های سرب-اسید و رنگ‌سازی کاربرد گسترده‌ای دارد و منجر به تولید باتری‌هایی با ظرفیت ذخیره‌ی انرژی بالا و طول عمر بسیار زیاد می‌شود.

به گزارش ستاد ویژه توسعه فن‌آوری نانو، این پژوهش با همکاری دکتر محمدعلی کریمی، سعید حق‌دار، عباس صادقی، سید رسول میرقاسمی و سعید مهدیخانی در دانشگاه پیام نور مرکز ابهر انجام ‌شده‌ و جزئیات آن در مجله‌ Materials Research Bulletin (جلد 43؛ صفحات 3065-3054؛ سال 2008) انتشار یافته ‌است.
ایسنا




۱۳۸۸/۰۱/۱۸

[tondar90]

فناوري نانو (نانوتكنولوژي) دانشي است كه از مهندسي و كنترل دقيق ابعاد و كيفيت ماده در مقياس يك ميليارديم متر سخن مي‌گويد. اين رويكرد هم‌اكنون از حالت علمي و آكادميك خارج شده و به صورت راهبرد سياسي- تجاري قوي به عرصه رقابت كشورهاي مدعي فناوري و كشورهاي در حال توسعه تبديل شده است. نانوتكنولوژي در ايران نيز طي چند سال گذشته، توجه محققان و اساتيد را به خود جلب كرده است و ظرفيت‌هايي براي بهره‌گيري از آن در صنايع مختلف ايجاد شده است.
نانوتكنولوژي
نانوتكنولوژي، توانمندي توليد مواد، ابزار و سيستم‌هاي جديد با در دست گرفتن كنترل در سطوح مولكولي و اتمي و استفاده از خواص قابل توجهي است كه در آن سطوح ظاهر مي‌شود.
از همين تعريف ساده برمي‌آيد كه نانوتكنولوژي، رشته‌اي جديد نيست بلكه رويكردي جديد در تمام رشته‌هاست. نانوتكنولوژي در بخش‌هاي پتروشيمي، خودرو، انرژي، الكترونيك، كامپيوتر، پزشكي، امنيت ملي، محيط زيست، مواد و… تأثير بسزايي دارد.
برخي از شركت‌هاي معتبر پتروشيمي و پليمر به‌دنبال بهره‌گيري از نانوتكنولوژي براي بهبود محصولات خود هستند. براي مثال شركت باسل- كه از معروف‌ترين توليدكننده‌هاي پليمر مي‌باشد- نانوكامپوزيت‌هايي با تقويت‌كننده خاك رس توليد كرده است كه داراي استحكام بيشتر، وزن كمتر و نفوذپذيري كمتر در مقابل گازها مي‌باشد از اين مواد هم‌اكنون در صنعت خودرو (جنرال موتور، تويوتا و…) و صنايع بسته‌بندي استفاده مي‌شود.
توليد نانو كاتاليست‌هايي براي تبديل CO به متانول توسط شركت آپيرون از ديگر مواد است كه باعث افزايش راندمان توليد متانول مي‌شود و از متانول به عنوان سوخت براي پيل‌هاي سوختي، كاهش هزينه و راحت‌تر بودن فرايند توليد استفاده مي‌شود.
در ايران ظرفيت‌هايي براي بهره‌گيري از نانوتكنولوژي در صنايع مختلف ايجاد شده و اميد است در آينده نزديك شاهد دستاوردهاي عملي آن باشيم.
جمهوري اسلامي ايران به دليل جديد بودن دانش نانوتكنولوژي از كشورهاي پيشرفته چندان عقب نيست، اما در بسياري از فناوري‌ها به دليل ايجاد شبكه‌هاي غيرقابل نفوذ، شانس چنداني براي ما وجود ندارد. براي ورود به عرصه نانوتكنولوژي، داشتن زيرساخت‌هاي علمي و صنعتي در مقياس ميكرو لازم نيست. اگرچه اين موضوع را در بدو امر تداعي مي‌كند و بسياري از افراد اين اشكال را به حضور كشور در نانوتكنولوژي مي‌گيرند، اما شناخت كافي از زمينه‌هاي نانوتكنولوژي، مؤيد اين مسئله است كه بسياري از محورهاي كاربردي نانو نياز به پيش نياز ندارد. تجربه متخصصان داخلي، در توليد بعضي مواد و انجام پروژه‌هاي ديگر اين موضوع را تأييد مي‌كند.
نانوتكنولوژي و صنعت خودرو
صنعت خودرو از بزرگ‌ترين صنايع جهان و در كشور ما نيز از اهميت خاصي برخوردار است، بنابراين توجه به فناوري‌هاي جديد نظير نانوتكنولوژي، در اين صنعت، ضروري است.
نانوتكنولوژي به عنوان انقلاب صنعتي قرن آينده، تأثير فراواني بر صنايع گوناگون خواهد داشت. يكي از چشم‌اندازهاي اميدواركننده اين فناوري پيشرفته، تحول در صنعت خودروسازي مي‌باشد.
يكي از اصلي‌ترين موضوعات نانوتكنولوژي، ساخت مواد با خواص جديد است. اين مواد ارزش افزوده بسيار بالا و كارايي بالاتري در تمام صنايع خواهند داشت و صنعت خودرو نيز از آن مستثني نيست.
ساخت بدنه‌هاي سبك‌تر و مقاوم‌تر براي خودرو، ساخت لاستيك‌هايي با مقاومت سايشي بهتر، ساخت قطعات موتور با عمر چندبرابر، كاهش مصرف سوخت خودرو، ساخت باتري‌هايي با انرژي بالا و دوام بيشتر، نانوساختارهايي مبتني‌بر كربن به عنوان سوپر اسفنج هيدروژني در خودروهاي پيل‌سوختي، ساخت حسگرهاي چند منظوره براي كنترل فرايندهاي مختلف در خودرو، ساخت كاتاليزورهاي اگزوز خودرو براي كاهش آلودگي هوا، لايه‌هاي محكم با خصوصيات ويژه‌اي نظير الكتروكروميك (رنگ‌پذيري الكتريكي) يا خودپاك‌كنندگي براي استفاده در شيشه‌ها و آينه‌هاي خودرو، سازگار كردن خودرو با محيط زيست و بسياري از موارد ديگر از جمله كاربردهاي نانوتكنولوژي در صنعت خودرو مي‌باشد. همچنين جايگزيني كربن سياه (Carbon Black) تايرها با ذرات رس و پليمرهاي نانومتري، فناوري جديدي است كه تايرهاي سازگار با محيط‌زيست و مقاوم در برابر ساييدگي را به ارمغان مي‌آورد.
تأثير مثبت نانوتكنولوژي در افزايش كارايي موتورهاي احتراق داخلي، حائز اهميت است. اين موتورها حدود 15درصد از انرژي ذخيره شده در بنزين را به نيروي محركه تبديل كنند. از ديگر سو وزن متوسط خودروهاي امروزي، حدود 1500 كيلوگرم است. با استفاده از نانوتكنولوژي مي‌توان بازده را تا 5 برابر افزايش و وزن وسايل نقليه را 10 برابر كاهش داد. وسايل نقليه با استفاده از فناوري نانو 50درصد بهبود كارايي خواهند داشت.
كل درآمد صنايع خودروسازي از يك تريليون دلار فراتر مي‌رود (مثلاً فروش شركت جنرال‌موتورز كه حدود 1/15درصد از بازار 2001 را در دست داشت، 3/177 ميليارد دلار بود).
الگوهاي خريد وسايل نقليه جديد، تابع اقتصاد جهاني است. در شرايط ركود فعلي، عواملي اقتصادي نظير مصرف اندك سوخت و سوخت‌هاي جايگزين اهميت فزاينده‌اي دارد. توليدكنندگان خودرو و صنعت حمل و نقل با افزايش ميزان توليد در سطح جهاني و كاهش سود و قدرت تصميم‌گيري خريداران، بيش از هميشه خواهان اصلاحاتي در محصول و فرايند توليد هستند.
خصوصيات ويژه صنعت خودرو، آن را به بازاري مستعد براي ورود نانوتكنولوژي تبديل كرده است. اين بازار بسيار بزرگ است و با پيشرفت زمان، قابليت مناسبي براي توسعه و ايجاد محصولات جديد دارد.
صنعت خودرو از سويي در معرض فشارهاي ناشي از قيمت سوخت و مسائل ايمني مي‌باشد و از سوي ديگر به شدت تحت تأثير سلايق و تنوع درخواست‌هاي مشتريان براي مدل‌هاي جديد خودرو مي‌باشد. تمايل ورود فناوري‌هاي نوين در صنعت خودرو، زياد است. خودرو نظير البسه براي بسياري از افراد صرفاً كالاي ضروري نيست بلكه وسيله‌اي براي ابراز شأن، منزلت و سبك زندگي به شمار مي‌رود. صنعت خودرو به دلايلي كه ذكر شد از صنايعي است كه آماده ورود فناوري‌هاي نوين و نوگرايي در آنها مطرح است. براي مثال پوشش‌هاي پنجره الكتروكروميك، مي‌توانند به صورت دلخواه يا خودكار شيشه‌ها را تيره كنند. اين يكي از كاربردهاي بالقوه نانوتكنولوژي است كه احتمالاً پيش از نفوذ به ديگر بازارها همچون صنعت ساختمان در ساخت خودروهاي پيشرفته جايگاه خاصي دارد.

[tondar90]

كاربردهاي نانوتكنولوژي در صنعت خودرو
نانوتكنولوژي كاربردهاي بسياري در صنعت خودرو دارد كه در اينجا به چند دسته از آن اشاره مي‌شود:
مواد ساختاري و پوشش‌ها
نانوكامپوزيت‌ها در صنعت‏خودرو، اهميت زيادي دارند و صنعت حمل و نقل، اصلي‌ترين نانوكامپوزيت‌ها مي‌باشد.
الف- نانوكامپوزيت‌هاي پليمري
نياز روزافزون به سوخت در عرصه حمل و نقل، تقاضا براي استفاده از مواد جديد سبك‌وزن مانند پلاستيك را كه بتواند جايگزين فلز شود، افزايش داده است. جنس مرغوب اين پلاستيك‌ها، گران‌قيمت است. نانوكامپوزيت‌ها، دسته جديدي از مواد هستند كه شامل پليمرهاي قديمي تقويت شده با ذرات نانومتري مي‌باشند. نانوكامپوزيت‌ها دسته‌اي از پلاستيك‌هاي انباشته از مواد معدني هستند كه شامل مقدار كمي (كمتر از 10درصد) از ذرات ريز نانومقياس (اغلب خاك رس)[1] (http://www.sanatekhodro.com/template3/Article.aspx?AID=43#_ftn1) مي‌باشند. اين مواد به آساني به صورت اكسترود يا قالب به شكل نهايي در مي‌آيند، اما داراي همان استحكام و قدرت فلز هستند و از آن سبك‌ترند.
در جدول شماره 1، اسامي تعدادي از شركت‌هاي تهيه‌كننده نانوكامپوزيت‌ها و بازار مصرفي آنها درج شده است.
جدول شماره 1: تعدادي از تهيه‌كنندگان نانوكامپوزيت‌ها
http://www.sanatekhodro.com/CrThumb.aspx?Pic=sanatekh%5CImages%5C7%5C828693991 515203.jpg&X=597&Y=1048 (javascript:;)
شركت تويوتا در اوايل سال 1990، از نانوكامپوزيت‌ها براي پوشش كمربند ايمني خودرو استفاده كرد. شركت ميتسوبيشي نيز از نانوكامپوزيت‌ها براي قسمت‌هاي روكش موتور استفاده كرد. پس از آن شركت‌هاي جنرال‌موتورز، فورد و ولوو نيز فعاليت خود را در اين زمينه آغاز كردند.
تقاضاي نانوكامپوزيت‌ها براي دهه آينده، حدود 1 ميليارد پوند خواهد بود در حال حاضر بازار جهاني نانوكامپوزيت‌ها حدود 3 ميليون پوند در سال است و 2 ميليون پوند آن نايلون تقويت شده براي ذرات نانومقياس خاك‌رس مي‌باشد كه براي خودرو و صنايع بسته‌بندي استفاده مي‌شود و محصول شركت‌هاي Ube و Unitika در ژاپن است. يك ميليون پوند ديگر آلياژ PPO/nylon است كه از نانو لوله‌هاي كربن پر شده و در امريكاي شمالي براي بدنه خودرو ساخته شده است.
بازار نانوكامپوزيت‌ها در سال 2009 به 2/1 ميليارد پوند خواهد رسيد و از اين مقدار، 1 ميليارد پوند متعلق به تركيبات تقويت شده توسط نانوذرات خاك‌رس است. 160 ميليون پوند به محصولاتي اختصاص دارد كه از نانولوله‌هاي كربني پر شده است.
نانوكامپوزيت‌هايي كه كمتر از 5درصد وزن خود از پركننده‌هاي معدني يا نانولوله كربني تشكيل مي‌شوند ساختار منحصر به‌فردي دارند.
يكي از ويژگي‌هاي نانوكامپوزيت‌ها، شفافيت آنهاست. اندازه نانوذراتي كه در اين كامپوزيت‌ها ديسپرس مي‌شوند كوچكتر از طول موج نور مرئي است پليمرهاي تقويت شده، شفاف باقي مي‌مانند. اين ويژگي آنها را بسيار كارا مي‌كند.
ويژگي‌هاي نانوكامپوزيت‌ها عبارتند از:


استحكام و سختي زياد تا اندازه‌اي كه با فلزات برابري مي‌كنند اما با وزن كمتر
قابليت پيشگيري از نشت گاز و مايعات
درجه اعوجاج گرمايي (HDT)[2] (http://www.sanatekhodro.com/template3/Article.aspx?AID=43#_ftn2) بالا
رسانايي الكتريكي
خاصيت ضد احتراقي (آتشگير بودن پلاستيك‌ها)
پايداري ابعادي
قابليت بازيافت
مقاومت بالا در برابر مواد شيميايي، حرارت و...

نايلون 6، اولين پليمري بود كه شركت تويوتا از آن براي توسعه نانوكامپوزيت‌ها استفاده كرد. امروزه از آن در تركيبات مختلف نظير: PP[3] (http://www.sanatekhodro.com/template3/Article.aspx?AID=43#_ftn3)، PET[4] (http://www.sanatekhodro.com/template3/Article.aspx?AID=43#_ftn4)، PVC[5] (http://www.sanatekhodro.com/template3/Article.aspx?AID=43#_ftn5)، آكريليك و گروهي از الاستومرها مشابه ترموست‌هاي معمول، استفاده مي‌شود.
در سال 1999 بيش از 70 شركت، آژانس‌هاي دولتي و انستيتوهاي علمي شناسايي شدند كه در زمينه نانوكامپوزيت‌ها، تحقيق و توسعه داشتند. در حال حاضر، تعدادي اندكي از اين فعاليت‌ها تجاري شده‌اند و از آن جمله مي‌توان به تعدادي از تهيه‌كنندگان پركننده‌هاي نانويي نظير ذرات رس نانولوله‌هاي كربني و شركت‌هايي اشاره كرد كه مواد نانوكامپوزيتي عرضه كرده‌اند. (شركت‌هاي Unitika, Ube, RTP, Bayer).
در 10 سال آينده، ساخت نانوكامپوزيت‌هاي مبتني‌بر خاك رس با استفاده از 20 پليمر به صورت تجاري درمي‌آيد. اين نوع كامپوزيت‌ها به‌تازگي دو كاربرد تجاري پيدا كرده‌اند:


در تركيبات زيرين كاپوت خودرو (Under hood)
در بسته‌بندي‌هاي مواد غذايي

نانوكامپوزيت‌ها از گروه وسيعي از پليمرها، تشكيل شده‌اند(جدول 1). نانوذرات مصرفي در اين تركيبات، خاك‌رس است.
اين ذرات، توسط شركت Southern Clay Products و Nanocor تهيه مي‌شوند. نانومواد جديدي نيز در اين نانوكامپوزيت‌ها استفاده مي‌شود و كارايي آنها را افزايش مي‌دهد، از جمله اين نانومواد مي‌توان به نانوساختارهاي اكسيد سيليسيوم (Silica)، نانولوله‌هاي كربني و نانوفيبرهاي سراميكي اشاره كرد.
استفاده از نانوكامپوزيت‌هاي PP و TPO در قسمت آبكاري بدنه خارجي خودرو در آينده نزديك، آغاز خواهد شد. داده‌هاي Nanocor رشد 98درصدي از لحاظ استحكام و افزايش درجه اعوجاج گرمايي به ميزان 52درجه فارنهايت را براي Nano PP نشان مي‌دهد. در سال 2004، 30درصد از Nano PP در خودرو، استفاده خواهد شد.
نانوكامپوزيت‌ها مانع از انتشار بنزين، متانول و ساير حلال‌هاي ارگانيكي مي‌شوند. شركت Ube امريكا در حال توسعه نانوكامپوزيت‌هايي براي پيشگيري از نشت اين مواد، در سيستم‌هاي سوختي خودرو مي‌باشد (حدود 5درصد از نانوذرات رس را در مخلوط نايلون 6 و 66/6 به كار برده است). نايلون 6 با 2درصد نانوذرات رس، پنج برابر بيشتر از نايلون 6 معمولي در برابر نشت (نفوذ) بنزين مقاومت مي‌كند.
تغيير انقلابي ديگر در استفاده از كامپوزيت‌ها در خودرو، ورود كامپوزيت‌هاي مبتني‌بر نانولوله‌هاي كربني خواهد بود كه قدرتي بسيار بيشتر از نانوكامپوزيت‌هاي سيليكاتي داشته باشند.
پيش‌بيني مي‌شود كه دسته‌هاي كم قطر نانولوله‌هاي تك لايه كربني، بيشترين نسبت استحكام به وزن را نشان دهند و استحكام آنها يكصد برابر استحكام فولاد باشد اما وزني معادل يك ششم وزن فولاد، داشته باشد. با توسعه اين مواد، فرصت‌هاي ارزشمندي براي كاهش وزن خودروها و ميزان سوخت مصرفي فراهم مي‌شود.
خاصيت مهمي كه براي نانولوله‌هاي كربني ذكر شده است رسانايي الكتريكي آنهاست.
با توجه به اين ويژگي و كاربرد آنها در بدنه خودرو و ساير قسمت‌ها مي‌توان از روش رنگ الكترواستاتيكي براي رنگ كردن خودرو استفاده كرد.

[tondar90]

ب- نانوكامپوزيت‌هاي فلزي
استفاده از نانوبلورهاي فلزي به صورت تركيبات ساختاري حجيم (Bulk) در صنعت خودرو مزاياي فراواني دارد و استفاده از نانوبلورهاي فلزي در بدنه خودروها با نانوكامپوزيت‌هاي جديد، رقابت مطلوبي دارد. نانوبلورهاي فولاد، مزاياي زيادي در ارتقاي درجه استحكام ايجاد مي‌كنند و شركت تويوتا از آنها در خودروهاي خود استفاده مي‌كند.
نانوبلورهاي فولاد نسبت استحكام به وزن را به نحو قابل ملاحظه‌اي بهبود مي‌دهند. اين مسئله از افول صنعت فولاد و جايگزيني آن توسط كامپوزيت‌هاي پليمري پيشگيري مي‌كند. نانوبلورهاي فلزي در قسمت‏هاي مختلف خودرو نظير موتور باعث استحكام و سختي مي‌شوند.
سراميك ها از لحاظ سختي، رقيب اين مواد هستند، اما بسيار شكننده‌اند. نانوبلورهاي سراميكي بسيار با دوامند و قادرند تركيباتي را كه نياز به سختي، مقاومت فرسايش و اعوجاج گرمايي بالا دارند، ارتقا دهند.
افزودن نانوذرات اكسيد آلومينيم به آلومينيم باعث مي‌شود كه مقاومت آن در برابر ساييدگي همانند بهترين ياتاقان‌هاي فولادي باشد.
ج- رنگ و پوشش
استفاده از نانوتكنولوژي در رنگ باعث افزايش كيفيت رنگ و كاهش مصرف آن مي‌شود. نكته مهم در اين زمينه، جاذبه رنگ براي جلب توجه محصول است. مثالي وجود دارد كه مي‌گويد "The color sails your products" «رنگ، باعث فروش توليدات شما مي‌شود».
رنگ براي جلب توجه مشتري، عاملي مهم به‌شمار مي‌رود. استفاده از رنگ‌هاي مقاوم در برابر نور خورشيد و مقاوم در برابر ساييدگي به همراه خاصيت صيقلي بالا (جلاي زيادي) در خودرو ضروري مي‌باشد.
نانوتكنولوژي به دو صورت به اين بخش كمك مي‌كند:



در انتخاب مواد مناسب در رنگ
در روش‌هاي بهينه رنگ كردن

نانوذرات با اندازه‌هاي مختلف، نورهايي با فركانس‌هاي متفاوت ساطع مي‌كنند و براي توليد رنگ‌هاي گوناگون استفاده مي‌شوند.
يكي از كاربردهاي جالب توجه استفاده از نانولوله‌هاي كربني در رنگ است. فيبريل‌ها ساختارهاي ويژه‌اي هستند كه از نانولوله‌هاي كربني ساخته مي‌شوند (استوانه‌هايي متشكل از 8 لايه گرافيتي كه از فاز بخار به عمل مي‌آيند و خاصيت رسانايي بالايي دارند).
فيبريل‌ها از لحاظ شكل ظاهر، مشابه رشته‌هاي ماكاروني در ابعاد ميكروسكوپي هستند. قطر خارجي آنها 10 نانومتر، قطر داخلي 5 نانومتر و طول آنها از 1 تا 10 ميكرون، متغير است. (شكل 1)
كاربرد فيبريل‌ها در رنگ، باعث رسانايي آن مي‌شود و مي‌توان از آن براي رنگ خودرو به طريق قطره‌هاي باردار استفاده كرد (روش رنگ الكترواستاتيكي). در اين روش، رنگ و قسمت‌هايي را باردار مي‌كنند كه قرار است رنگ شوند. جاذبه الكتريكي كه بين آن دو ايجاد مي‌شود باعث جذب رنگ در آن قسمت خواهد شد، بنابراين كارايي رنگ، به لحاظ كيفيت و كميت (ميزان رنگ مصرفي) ارتقا مي‌يابد. رنگ به‌طور دقيق بر سطح مورد نظر مي‌نشيند و از پراكنده شدن آن پيشگيري مي‌شود. در نتيجه كارايي آن بالا مي‌رود و سريع، تميز و مقرون به‌صرفه خواهد شد. اين روش باعث كاهش انتشارات سمي VOC[6] (http://www.sanatekhodro.com/template3/Article.aspx?AID=43#_ftn6) نيز مي‌شود. نمودار شماره 1 بيانگر كارايي اين روش است.
شكل 1 : رشته‏هاي فيبريل كه حدود 200 هزار بار بزرگتر شده‏اند.
http://www.sanatekhodro.com/CrThumb.aspx?Pic=sanatekh%5CImages%5C7%5C217753009 179310.jpg&X=472&Y=343
(http://javascript%3Cb%3E%3C/b%3E:;)
نمودار 1: كارايي رنگ الكترواستاتيك
http://www.sanatekhodro.com/CrThumb.aspx?Pic=sanatekh%5CImages%5C7%5C209257695 482423.jpg&X=545&Y=488
(http://javascript%3Cb%3E%3C/b%3E:;)
كارايي رنگ الكترواستاتيكي، چهار برابر بيشتر از رنگ به روش اسپرت است. 80درصد از رنگ در روش الكترواستاتيكي بر روي قسمت مورد نظر مي‌نشيند اما اين مقدار در روش‌هاي معمول 20درصد است.
فناوري پوشش‌دهي مبتني‌بر نانوتكنولوژي، چه از طريق فرايندهاي سل- ژل و چه روش‌هاي نانوذره‌اي كاربردهايي را ارائه مي‌دهند كه در صنعت خودرو، جذابيت تجاري خاصي دارند. در زمينه پنجره‌هاي فتوكروميك و الكتروميك (يعني پنجره‌هايي كه به ترتيب تحت تأثير نور و الكتريسيته تغيير رنگ مي‌دهند) تحقيقاتي انجام شده است و با تعداد زيادي از روش‌هاي مبتني‌بر نانوذرات و فرايند سل- ژل مي‌توان آنها را توليد كرد.
پوشش‌هاي سراميكي نانوذرات موجب پايداري حرارتي و مقاومت به فرسايش در قطعات موتور مي‌شود.
پوشش‌هاي مبتني بر نانوذرات، پتانسيلي به عنوان مواد خود پاك‌كننده از خود نشان داده‌اند. (شركت BMW به همراه شركت Creavis در اين زمينه فعال هستند).

[tondar90]

حسگر
به‌كارگيري فناوري حسگر در صنعت خودروسازي، براي نظارت و كنترل موتور، توسعه يافته است. مشهورترين حسگر خودرو، شتاب‌سنج مبتني‌بر MEMS است كه ماشه (Trigger) كيسه‌هاي هوا را هنگام تصادف مي‌كشد.
ميكرو سيستم‌هاي سيليكوني به عنوان جزئي كليدي در سيستم خودروها مطرح هستند. كاربرد اين ابزار عبارت است از حسگرهاي كنترل فشار باد در تاير، شتاب‌سنج ها براي شناخت نقاط خطرآفرين و ژيروسكوپ‌ها (حسگرهاي زاويه‌اي) براي تشخيص نقاطي كه احتمال چپ شدن خودرو را به وجود مي‌آورند و پيشگيري از ايجاد خط ترمز در لاستيك.
وزارت حمل و نقل امريكا به مواد و حسگرهاي نانوساختاري براي زيرساخت‌هاي فيزيكي حمل و نقل، علاقه‌مند است.
مبدل‌هاي كاتاليستي و فيلترها
نانوذرات و مواد نانوحفره‌اي قابليت بالايي را در كاتاليست‌ها ارائه مي‌كنند. استفاده از نانوذرات، در مبدل‌هاي كاتاليستي مزايايي دارند كه در هر راكتور كاتاليستي ديگر سطح ويژه و سرعت واكنش را افزايش مي‌دهند. شركت‌هايي همچون NanoPhase براي توسه چنين مصارفي، نانوذراتي با قطر تقريبي nm10 تهيه مي‌كنند.
انتشار ذرات از وسايل نقليه ديزلي، در زمينه فيلتراسيون موجب نگراني خاصي شده است و در توسعه فناوري‌هاي نوين فيلتراسيون تأثيرگذار است.
نيرو
عمده تأثيرات بالقوه نانوتكنولوژي در تأمين نيروي خودروها و ديگر اشكال حمل و نقل است و به صورت دو فناوري باتري و پيل سوختي، ظاهر مي‌شود.
علت عمده گرايش فناوري‌هاي جديد در تأمين نيروي محركه خودروها تمايل به كاهش انتشار آلاينده ها در شهرهاي بزرگ است كه آلودگي خودروها مسائل فزاينده‌اي را ايجاد كرده است.
تلاش براي ساخت خودروهاي تجاري متكي بر نيرو الكتريكي باتري‌ها به دهه‌هاي پيش مربوط است. خودروهاي تلفيقي الكتريسيته و احتراق داخلي نيز به‌تازگي به موفقيت‌هاي تجاري دست يافته‌اند.
مشكل نيروي باتري از آنجا ناشي مي‌شود كه اين فناوري در مقابل بهبود توان بر واحد وزن (دانسيته توان) يا سرعت شارژ و تخليه، مقاومت مي‌كند. نانوتكنولوژي، نويدبخش پيشرفت در اين زمينه است.
تحقيق در زمينه استفاده از نانوذرات در باتري‌ها به نمونه‌هاي نخستين (Prototype) باتري ليتيم با سرعت شارژ و تخليه‌اي 100 برابر بيشتر از انواع تجاري موجود، انجاميده است (شركت سوئيسي Xoliox كه هم‌اكنون مالك Ntera است، چنين ادعايي براي ساخت باتري‌هايي با نانوذرات ساخته شده توسط Altair Nanotechnologies مطرح كرده است).
تحقيقات اخير استفاده از نانولوله‌هاي كربني را در باتري‌ها پيشنهاد مي‌كند كه قادر است ظرفيت باتري را دو برابر كند. اگرچه پيشرفت فناوري باتري موجب افزايش بالقوه راه‌يابي خودروهاي الكتريكي به بازار مي‌شود، غلبه بر كارايي موتورهاي احتراق داخلي براي آنها سخت خواهد بود و مطمئناً خودروهاي شارژ شونده از منابع الكتريسيته مركزي به نحو نااميدكننده‌اي ناكارا خواهند بود. در سيستم‌هاي تركيبي كه موتور، الكتريسيته لازم را براي شارژ باتري فراهم مي‌كند ترقي بسيار بيشتري وجود خواهد داشت.
بسياري از افراد، تنها راه كاهش تصاعدي انتشار آلاينده‌ها را در پيل‌هاي سوختي مي‌جويند. سوخت بالقوه پيل‌هاي سوختي براي وسائل نقليه موتوري، هيدروژن (به دليل توليد آب ايده‌آل است) و هيدروكربن‌هايي چون متان است. در مورد مقدار هيدروژني كه نانولوله‌هاي كربني قادر به جايدهي هستند، بحث‌هاي زيادي وجود دارد، اما پژوهش در اين زمينه ادامه دارد. آزمون استفاده از نانولوله‌ها براي ذخيره هيدروژن به يك يا دو سال زمان، نياز دارد تا نمونه‌هاي كيفي آن براي تحقيق در دسترس قرار گيرند. اگر توانايي نانولوله‌هاي كربني براي ذخيره‌سازي هيدروژن و همچنين صرفه اقتصادي اين نوع پيل‌ها اثبات شود، ساخت شبكه ملي توزيع هيدروژن مطرح خواهد شد و اين امر، مسئله كوچكي نيست. وزارت انرژي امريكا، ظرفيت 5/6درصد وزني را به عنوان هدفي براي عملي شدن استفاده از پيل سوختي مبتني‌بر هيدروژن در وسايل نقليه تعيين كرده است. برخي از محققان ادعاي بيشتري نيز دارند.
صفحات نمايشگر
صفحات نمايشگر مسطح- با تكيه بر نانولوله‌هاي كربني كه به عنوان قطعات نشر ميداني كار مي‌كنند (FEDs)- قطعاً به عنوان صفحات نمايشگر وضعيت خودرو كاربرد دارند. براي مثال شركت Audi، صفحه نمايشگر مسطحي را ارزيابي كرده است كه مبتني‌بر FED و ساخت شركت Pixtech مي‌باشد.
نتيجه‌گيري
نانوتكنولوژي تأثير زيادي بر بخش‌هاي مختلف خودرو خواهد داشت. از جمله رنگ، شيشه، بدنه، لاستيك، پيل سوختي و... .
در ايران با وجود منابع غني معدني و مخازن عظيم نفتي بايد انگيزه بيشتري براي دستيابي به فناوري وجود داشته باشد. تأثير نانوتكنولوژي بر ارتقاي كيفيت مواد به‌كار رفته در قسمت‌هاي مختلف خودرو و خصوصيات ويژه آن مواد، مهمترين مقوله‌اي است كه بايد به آن توجه كرد. تأثير بسزايي كه نانوتكنولوژي بر محيط زيست مي‌گذارد نيز قابل توجه است. مواد اوليه مورد نياز براي هر صنعت، نقش مهمي در كيفيت، قيمت و قابليت‌هاي محصول آن صنعت دارد. اگر بتوان از موادي با كيفيت بهتر، قيمت كمتر و كارايي بيشتر در ساخت قطعات خودرو استفاده كرد، خودروهاي آينده علاوه‌بر آلودگي كمتر، از قيمت مناسب و قابليت‌هاي بيشتر برخوردار خواهند بود.
منابع
1. «برنامه پيشگامي ملي نانوتكنولوژي»، كميته مطالعات سياست نانوتكنولوژي با همكاري نشر آتنا، تهران، 1380.
2. «فرصت‌هاي نانوتكنولوژي»، كميته مطالعات سياست نانوتكنولوژي، 1382.
3. "Societal implication of nanoscience and nanotechnology", National science foundation report, URL://itri:loyola.edu/nano/NSET.societal.implicaions, March, 2001.
4. «گزارشي از كاربردهاي نانوتكنولوژي در صنعت خودرو»، كميته مطالعات سياست نانوتكنولوژي، 1382.
5. «سمت و سوهاي تحقيقات نانوتكنولوژي»، كميته مطالعات سياست نانوتكنولوژي، 1382.
6. "News about MEMS, nanotechnology and Microsystems", URL:www.smalltimes.com/document_display.cfm?document_id5688, June, 2003.
7. Peter L. maul, "Plastic Nanocomposites: The concept goes commercial", URL:www.nanocor.com/tech_papers/plastic_nanocomposites (file:///C:/Documents%20and%20Settings/811082/Desktop/n84/ESLAHI/www.nanocor.com/tech_papers/plastic_nanocomposites). asp, May, 2003.
8. "Carbon nanotubes for static dissipation", Plastics additives & compounding.

[روابط عمومی آکو فروم]

سرمایه:
میثم لطفی:آنچه امروزه در صنعت خودروسازی توجه همه را به خود جلب کرده موتورهای دوگانه سوزی است که توسط برخی شرکت ها تولید می شود و به رانندگان امکان می دهد تا علاوه بر بنزین، از نیروی برق نیز برای حرکت اتومبیل خود استفاده کنند. یکی از بهترین خودروهای دوگانه سوز موجود در بازار محصول جدید شرکت تویوتا ست. شرکت بنز نیز مدل جدید موتورهای هوشمند موسوم به Blu-eTech را در خودروهای E-Class خود وارد بازار کرده و شرکت Chevy نیز باTahoe SUB توجه همه را به خود جلب کرده است. با این وجود، به عقیده کارشناسان یکی از بهترین اتومبیل هایی که تاکنون در این زمینه تولید شده100-hp Camaro شرکت جنرال موتورز بوده که البته هنوز به مرحله تولید انبوه نرسیده است.
این خودرو ضمن مصرف بسیار اندک سوخت سازگاری فراوانی با محیط زیست دارد و از ریزپردازنده هایی استفاده می کند که به راننده امکان می دهد ضمن رانندگی با سرعت بالا هیچ گونه خطری وی را تهدید نکند تا به هنگام تصادف، پیش از بروز هرگونه آسیب کیسه های هوا باز شود و تمامی سرنشینان خودرو جان سالم به در برند.
«تیلو کسلوسکی» تحلیلگر صنعت اتومبیل سازی موسسه تحقیقاتی گارتنر می گوید: «اگرچه شرکت های فعال در این حوزه همواره می کوشند بهترین سیستم های مسیریاب ماهواره ای و الکترونیکی را برای مشتریان خود تولید کنند، مردم تمایل ندارند برای داشتن چنین سیستمی دو تا سه هزار دلار هزینه کنند. امروزه بسیاری از کمپانی ها نظیر
Fine Digital این محصولات را تنها با 400 دلار در اختیار مردم قرار می دهند و تنها با گرفتن ماهانه
10 دلار به آنها امکان می دهند آخرین نقشه های جهانی را در اختیار
داشته باشند.»
یکی از فناوری هایی که این روزها تاثیرات فراوان بر صنعت خودروسازی گذاشته، فناوری نانو است. یکی از گسترده ترین کاربردهای فناوری نانو در صنعت خودرو تا کنون ساخت نانوکامپوزیت ها بوده است. از آنجایی که در نانوکامپوزیت ها ذرات بسیار ریز (نانوذرات) استحکام و دوام ماده تشکیل شده را بسیار بالا می برند، جایگزینی مواد با فلزات معمولی در خودروها می تواند امنیت راننده و سرنشینان را بیشتر کند. از مهم ترین مزایایی که این روزها فناوری نانو برای صنعت جهانی خودروسازی به ارمغان آورده است، می توان به پایین آمدن هزینه بدنه، سبک تر شدن خودرو، تغییر طرح خودرو با استفاده از بازوهای هیدرولیکی، تغییر رنگ خودرو با هزینه بسیار پایین، ذخیره طرح های مختلف بدنه در حافظه بازوهای هیدرولیک، کاهش هزینه ناشی از خسارت های تصادف، کاهش مرگ و میر ناشی از تصادف و اضافه یا حذف صندلی های خودرو اشاره کرد.
یکی از شناخته شده ترین مزیت های فناوری نانو در صنعت خودروسازی امروز «اثر نیلوفری» است که سطوح «خود تمیزشونده» را تولید می کند. به سبب ساختار بسیار صاف و یکنواخت سطح گل نیلوفر، قطرات آب و گرد و غبار از روی گلبرگ ها می لغزند و این عمل در شرایطی اتفاق می افتد که اثری از آنها روی گل باقی نمی ماند. دانشمند با الهام از این فرآیند، سطوح خودرو را در مقیاس نانو دارای ساختار بسیار صاف و صیقلی می کنند تا ذرات آلودگی و همچنین آب روی آنها باقی نماند. رنگ ها و پوشش های سقف خودرو که این اصل طبیعی را به کار می برند امروزه در بازار موجود هستند. ساختار نانویی این سطوح از جمع شدن ذرات آلودگی و قطرات بسیار ریز آب نیز جلوگیری می کند. همچنین رینگ های خود تمیز شونده نیز با استفاده از این ویژگی در حال تولید هستند.
علاوه بر این، این روزها پوشش نانویی جدیدی در حال تولید است که با اضافه کردن آن به سطح شیشه خودرو، فرورفتگی های بسیار ریز سطح شیشه را پر کرده و سطح صاف و بدون پستی و بلندی ایجاد می کند و در نتیجه قطرات ریز آب و گرد و غبار روی شیشه باقی نمی ماند بنابراین موجب افزایش دید راننده، استهلاک کمتر برف پاکن ها و نیاز کمتر به شست وشوی شیشه و همچنین بهبود دید در شب و در نتیجه کاهش انعکاس مضر نور می شود.
نمونه ای دیگر از کاربرد های نانوفناوری در صنعت شیشه خودرو، شیشه هایی با قابلیت بازتاب پرتو مادون قرمز نور خورشید است. به اینگونه که یک لایه بسیار نازک از نانوذرات بین دو لایه شیشه قرار می گیرد که وظیفه آنها بازتاب پرتو مادون قرمز نور خورشید و در نتیجه جلوگیری از گرم شدن زیاد داخل خودرو است.
باید توجه داشت که تاثیرات فناوری نانو در صنعت خودروسازی به این مرحله ختم نمی شود. همان طور که می دانید، اگر احتراق در خودرو به طور کامل و ایده آل رخ دهد، خروجی های حاصل از آن، آب، نیتروژن و دی اکسید کربن خواهد بود و اگر احتراق در شرایط ایده آل رخ ندهد و برای مثال هنگام احتراق هوای مناسب وجود نداشته باشد، در این صورت خروجی های حاصل از احتراق، گازهای زیان آوری نظیر مونو اکسید کربن، گروه گازهای NOx و هیدروکربن های نسوخته خواهد بود. در این شرایط، یکی از ویژگی های نانوذرات که در تولید مبدل های کاتالیستی برای تصفیه این گازهای خطرناک به کار می برند به این صورت است که سطح تماس ذرات با کاهش اندازه آنها و افزایش تعدادشان را افزایش می دهد. در این شرایط یک دسته از واکنش های شیمیایی روی سطح کاتالیست ها رخ می دهد بنابراین سطح تماس بیشتر، امکان انتشار آلاینده ها را در هوا به حداقل می رساند.
اما این خودروهای پیشرفته و مدرنی که آخرین فناوری ها را شامل می شوند، در چه سطحی تولید می شوند و امکان استفاده از آنها برای عموم مردم تا چه اندازه وجود دارد؟
اینطور که برخی گزارشات جدید رسیده نشان می دهد، «باراک اوباما» رئیس جمهوری آمریکا این روزها یکی از پیشرفته ترین و تکنولوژیک ترین خودروهای جهان را سوار می شود. خودرو او در اصل یک لیموزین
فوق مدرن است که هر یک از درهای آن
20 سانتی متر قطر دارد و به جهت استفاده از آلیاژهای فلزی بسیار سنگین، وزن آن با وزن در کابین هواپیمای بوئینگ 747 برابری می کند. شیشه های این خودرو به گونه ای ویژه در آن جاسازی شده اند و فناوری پیشرفته و منحصر به فرد موجود در آنها تنها به اوباما امکان بالا و پایین کردن آن را می دهد. در این خودرو
به جز لپ تاپ و فناوری
Wi-Fi، از تلفن ماهواره ای و خط ارتباطی مستقیم با معاون رئیس جمهور و پنتاگون نیز استفاده شده است.
باک این خودرو نیز با پوشش فومی بسیار مستحکمی پوشیده شده است تا درصورت برخورد بسیار شدید خودرو با موانع نیز منفجر نشود. این پوشش به کمک فناوری نانو تولید شده است و کارشناسان امکان پاره شدن یا از بین رفتن آنها را تقریباً غیرممکن می دانند. نکته جالب در این خودرو، شیشه
در قسمت راننده است. این شیشه تنها 5/7 سانتیمتر پایین می آید تا راننده بتواند با عوامل امنیتی صحبت کرده یا فیش های مخصوص عبور را از داخل خودرو ارائه دهد. شاسی خودرو نیز ترکیبی از فلزات فولاد، تیتانیوم، آلومینیوم و سرامیک تولید شده که استحکام قابل توجهی به کل آن داده است.
در استفاده از تایرها نیز دقت خیره کننده ای شده است. این تایرها تقریباً هیچ گاه پنچر نمی شوند و
به جهت استفاده از لایه فلزی در
زیر لایه های رویی، حتی در صورت تکه تکه شدن تایر نیز خودرو می تواند با سرعت بالایی از محل حادثه فرار کند.
در داخل بدنه خودرو، اسلحه ویژه ای مجهز به فناوری مادون قرمز قرار دارد. همچنین چندین واحد خونی از اوباما نیز در این بدنه جاسازی شده است تا در مواقع لزوم از آن برای حفظ جان رئیس جمهوری در جریان تصادفات استفاده شود.
به هر حال اگرچه امکان استفاده از این خودرو منحصر به فرد و پیشرفته برای همه مردم موجود نیست اما آنچه مسلم است اینکه شرکت های خودروسازی بزرگ این روزها به سمت فناوری های مدرن و پیشرفته روی آورد ه اند و به صورت گسترده آن را در نسل جدید محصولات خود به کار می برند. این فناوری ها که تمام بخش های خودرو را افزایش می دهند، علاوه بر راحتی راننده، سرنشینان و همچنین امنیت خودرو، می توانند در حفظ و بقای محیط زیست اثر بسزایی داشته باشند.

[Salmani]

نانوفناوری و صنعت خودرو


نانوفناوری به‌عنوان انقلاب صنعتی قرن آینده، اثرات فراوانی در صنایع گوناگون خواهد داشت. یکی از چشم اندازهای امیدوارکننده این فناوری پیشرفته، تحول در صنعت خودروسازی است. یکی از اصلیترین موضوعات نانو فناوری، ساخت مواد با خواص جدید است. این مواد، ارزش افزوده بسیار بالا و کارایی بالاتری در تمام صنایع خواهند داشت که صنعت خودرو نیز از آن مستثنی نخواهد بود.
ساخت بدنه های سبکتر و مقاومتر برای خودرو، ساخت لاستیکهایی با مقاومت سایشی بهتر، ساخت قطعات موتور با عمر چند برابر، کاهش مصرف سوخت خودرو، ساخت باتریهایی با انرژی بالا و دوام بیشتر، ساخت نانوساختارهایی مبتنی‌بر کربن به‌عنوان سوپر اسفنج هیدروژنی در خودروهای پیل سوختی، ساخت حسگرهای چندمنظوره برای کنترل فرایندهای مختلف در خودرو، ساخت کاتالیزورهای اگزوز خودرو برای کاهش آلودگی هوا، لایههای بسیار محکم با خصوصیات ویژهای مثل الکتروکرومیک (رنگ­پذیری الکتریکی) با خود پاککنندگی برای استفاده در شیشهها و آینههای خودرو و سازگار کردن خودرو با محیط‌زیست و بسیاری از موارد دیگر، از جمله کاربردهای نانو فناوری در صنعت خودرو است. همچنین، جایگزینی کربن سیاه در تایرها با ذرات رس و پلیمرهای نانومتری، فناوری جدیدی است که تایرهای سازگار با محیط‌زیست و مقاوم در برابر ساییدگی را به ارمغان میآورد. یکی از اثرات مثبت نانوفناوری، افزایش بازده موتورهای درونسوز کنونی است. این موتورها، حدود ۱۵ درصد از انرژی ذخیره شده در بنزین را به نیروی محرکه تبدیل میکنند. ازدیگرسو، وزن متوسط خودروهای امروزی حدود ۱۵۰۰ کیلوگرم است. با استفاده از نانوفناوری پیشبینی میشود که بتوان بازده را تا ۵ برابر افزایش داد و نیز وزن وسایل نقلیه را به‌میزان ۱۰ برابر کاهش داد. لذا میتوان امیدوار بود که وسایل نقلیه با استفاده از این فناوری تا ۵۰ درصد بهبود کارایی داشته باشند.
● تعریف نانوفناوری
نانوفناوری، توانمندی تولید مواد، ابزار و سیستمهای جدید با دردست گرفتن کنترل در سطوح ملکولی و اتمی و استفاده از خواص است که در آن سطوح ظاهر میشود. از همین تعریف ساده برمیآید که نانوفناوری رشتهای جدید نیست، بلکه رویکردی جدید در تمام رشتههاست. برای نانوفناوری کاربردهایی را در حوزه­های مختلف از غذا، دارو، تشخیص پزشکی و بیوفناوری تا الکترونیک، رایانه، ارتباطات، حمل‌و‌نقل، انرژی، محیط‌زیست، مواد، هوافضا و امنیت ملی برشمرده­اند. کاربردهای وسیع این عرصه به‌همراه پیامدهای اجتماعی، سیاسی و حقوقی آن، این فناوری را به‌عنوان یک زمینه فرارشتهای و فرابخشی مطرح کرده است. هر چند آزمایشها و تحقیقات در زمینه نانوفناوری از ابتدای دهه ۸۰ قرن بیستم بهطور جدی پیگیری شد، اما اثرات تحولآفرین، معجزهآسا و باورنکردنی آن در روند تحقیق و توسعه، باعث شد تا نظر تمامی کشورهای بزرگ به این موضوع جلب شده و فناوری نانو را به‌عنوان یکی از مهمترین اولویتهای تحقیقاتی خویش طی دهه اول قرن بیست‌و‌یکم، تلقی کنند.
در زمینه انرژی، نانوفناوری میتواند بهطور قابل ملاحظهای کارایی، ذخیرهسازی و تولید انرژی را تحت تاثیر قرار داده و مصرف انرژی را پایین بیاورد. به‌عنوان مثال، شرکتهای مواد شیمیایی، مواد پلیمری تقویت شده با نانوذرات را ساختهاند که میتواند جایگزین اجزای فلزی بدنه خودروها شود. استفاده گسترده از این نانوکامپوزیتها میتواند سالانه ۵/۱ میلیارد لیتر صرفهجویی مصرف بنزین به‌همراه داشته باشد.
● کاربردهای نانوفناوری در صنعت خودرو
نانوفناوری، کاربردهای بسیاری در صنعت خودرو دارد که مهمترین آنها عبارتند از:
۱) مواد ساختاری و پوششها
با توجه به اهمیت نانوکامپوزیتها در صنعت خودرو و اینکه یکی از مصرفکنندگان بزرگ نانوکامپوزیتها، صنعت حمل‌ونقل است، میتوان به موارد ذیل اشاره کرد:
الف) نانوکامپوزیتهای پلیمری
نیاز اقتصادی رو به افزایش سوخت در عرصه حمل‌ونقل، تقاضا برای استفاده از مواد جدید سبک‌وزن مانند پلاستیک را که میتواند جایگزین فلز شود، افزایش داده است. انواع خوب این پلاستیکها گرانقیمت هستند. نانوکامپوزیتها، دسته جدیدی از مواد موردمطالعه جهانی هستند که شامل پلیمرهای قدیمی تقویت شده با ذرات نانومتری هستند. درواقع، نانوکامپوزیتها گروهی از پلاستیکهای انباشته از مواد معدنی هستند که شامل مقدار کمی (کمتر از ۱۰ درصد) از ذرات ریز نانومقیاس (اغلب خاکرس) هستند. در حالت نظری، این مواد میتوانند به‌آسانی به‌صورت اکسترود یا قالب، به شکل نهایی درآیند. این درحالی است که از استحکام و قدرت فلز برخوردار بوده و از آن سبکتر هستند.
خاصیت مهمی که برای نانولولههای کربنی بیان شده است، رسانایی الکتریکی آنهاست که باتوجه به این ویژگی میتوان با کاربرد آنها در بدنه خودرو و دیگر قسمتها، از روش رنگ الکترواستاتیکی برای رنگآمیزی خودرو استفاده کرد.
ب) نانوکامپوزیتهای فلزی
استفاده از نانوبلورهای فلزی به‌صورت ترکیبات ساختاری حجیم (Bulk) در صنعت خودرو، از فرصتهای زیادی برخوردار است. استفاده از این مواد در بدنه خودروها با نانوکامپوزیتهاست. مثلاً، نانوبلورهای فولاد مزایای زیادی در ارتقای درجه استحکام ایجاد میکنند. شرکت تویوتا از این مواد در ساخت خودروهایش استفاده کرده است.
نانوبلورهای فولاد، نسبت استحکام به وزن را به‌نحوی قابل‌ملاحظه بهبود میبخشند. این ویژگی میتواند از افول صنعت فولاد و جایگزینی آن توسط کامپوزیت­های پلیمری، جلوگیری کند. در مجموع، نانوبلورهای فلزی در قسمتهای مختلف خودرو نظیر موتور، باعث استحکام و سختی میشوند.
سرامیکها، از لحاظ سختی دارای قابلیت رقابت با اینگونه مواد هستند، اما بسیار شکنندهاند. نانوبلورهای سرامیکی، بسیار بادوام بوده و قادرند ترکیباتی را که نیاز به سختی، مقاومت فرسایش و اعوجاج گرمایی بالایی دارند، ارتقا بخشند. افزودن نانوذرات اکسید آلومینیم به آلومینیوم، باعث میشود تا مقاومت آن در برابر ساییدگی، مشابه بهترین یاتاقانهای فولادی شود.
● رنگ و پوشش
استفاده از نانوفناوری در رنگ، باعث افزایش کیفیت رنگ و کاهش مصرف آن میشود. نکته مهم در این زمینه، جاذبه رنگ برای جلب توجه مشتری به محصول است. مثالی در این مورد میگوید: «رنگ، باعث فروش تولیدات شما میشود». رنگ، عاملی مهم در جلب توجه مشتری است. استفاده از رنگهای مقاوم در برابر نور خورشید، ساییدگی و همراه با خاصیت صیقلی بالا (جلای زیاد) در خودرو ضروری است. نانوفناوری به دو صورت به این بخش کمک میکند: یکی انتخاب مواد مناسب در رنگ و دیگری روشهای بهینه رنگ کردن.
نانوذرات با اندازههای مختلف، نورهایی با فرکانسهای متفاوت ساطع میکنند. لذا میتوان از آنها برای تولید رنگهای گوناگون استفاده کرد.
http://www.aftab.ae/articles/science_education/technology/images/e270e1395e5c13e1a665194336f51857.jpg


کاربرد جالب توجه در این بخش، استفاده از نانولولههای کربنی در رنگ است. فیبریلها، ساختارهای ویژهای هستند که از نانولولههای کربنی ساخته میشوند (استوانههایی متشکل از ۸ لایه گرافیتی که از فاز بخار به عمل میآیند) و خاصیت رسانایی بالایی دارند. فیبریلها از لحاظ شکل ظاهری شبیه به رشتههای ماکارونی در ابعاد میکروسکوپی هستند. قطر خارجی آنها ۱۰ نانومتر و قطر داخلی آنها ۵ نانومتر و طول آنها از ۱ تا ۱۰ میکرون متغیر است.
کاربرد فیبریلها در رنگ، باعث رسانایی آن میشود و میتوان از آن برای رنگ‌کردن خودرو به‌روش قطرههای باردار شده استفاده کرد (روش رنگ الکترواستاتیکی). در این روش، رنگ و قسمتهایی را که قرار است رنگ شوند، باردار میکنند. تا جاذبه الکتریکی بین آنها باعث جذب رنگ شود. به این‌ترتیب، کارایی رنگ، چه از لحاظ کیفیت و چه از لحاظ کمیت (میزان رنگ مصرفی) ارتقا مییابد. در این روش، رنگ بهطور دقیق روی سطح موردنظر مینشیند و از پراکنده شدن آن جلوگیری میشود. لذا کارایی آن بالا رفته و سریع و تمیز و مقرون به‌صرفه میشود. همچنین، این روش باعث کاهش انتشارات سمی (VOC) می­شود (نمودار ۱).
کارایی رنگ الکترواستاتیکی، ۴ برابر بیشتر از رنگ به‌روش اسپری است. در روش الکترواستاتیکی ۸۰ درصد از رنگ روی قسمت موردنظر مینشیند، اما در روشهای دیگر این مقدار به ۲۰ درصد میرسد.
فناوری پوششدهی مبتنی‌بر نانوفناوری، چه از طریق فرایندهای سل – ژل و چه روشهای نانوذرهای، کاربردهایی را ارائه میدهند که در صنعت خودرو دارای جذابیت تجاری هستند. در زمینه پنجرههای فتوکرومیک و الکترومیک یا پنجرههایی که به‌ترتیب تحت تاثیر نور و الکتریسیته تغییر رنگ میدهند، تحقیقاتی صورت گرفته است. با تعداد زیادی از روشهای مبتنی‌بر نانوذرات و فرایند سل – ژل، میتوان اینگونه شیشهها را تولید کرد.
پوششهای سرامیکی نانوذرات، موجب پایداری حرارتی و مقاومت به فرسایش در قطعات موتور میشوند. پوششهای مبتنی بر نانوذرات، ویژگی مواد خود پاککننده را از خود نشان دادهاند (شرکت BMW به‌همراه شرکت Creavis در این زمینه فعال هستند).
آلودگی هوا برای اکثر کشورها بویژه کشورهای اروپایی، معضلی جدی است. در فرانسه، ۳۰ میلیون خودروی آلاینده هوا در حال تردد هستند. از آنجا که به‌ازای ۱۰۰ کیلوگرم کاهش وزن، ۵/۰ لیتر در مصرف سوخت در هر ۱۰۰ کیلومتر صرفهجویی میشود، استفاده از سیلیسیم به معنی کاهش آلودگی است.
استاندارد میزان CO۲ تولید شده توسط خودرو در اروپا تا سال ۲۰۰۸، حداکثر ۱۴۰ گرم بر کیلومتر و تا ۲۰۱۲، حدود ۱۲۰ گرم بر کیلومتر در نظر گرفته شده است.
بخش محیطزیست ساپکو در زمینه بررسی کامپوزیت Al/SiC و کاربردهای مختلف آن در صنعت خودروسازی و تهیه کامپوزیتهای مختلف با درصدهای متفاوت SiC اقدام به تحقیق و تهیه پودر نانو SiC کرده و صحت تشکیل آن توسط دستگاه تفرق اشعه X (XRD) دانشکده متالورژی دانشگاه تهران موردتایید قرار گرفته است.
۲) کاتالیستهای زیست محیطی
از زمینههای دیگر کاربردهای مواد نانوساختاری، استفاده از آنها به‌عنوان کاتالیزورهای زیست‌محیطی به‌منظور تصفیه خروجی اگزوز خودروها و پالایش آب و هواست.
استاندارد مربوط به گازهای خروجی از اگزوز خودروها روزبهروز سختگیرانهتر و دقیقتر میشود. از اینرو نیاز به کاتالیزورهای پیشرفته بیش از پیش احساس میشود. کاتالیزورهای رایج که اغلب دارای پایه پلاتین هستند اگرچه بازده کافی دارند، اما بسیار گرانقیمت هستند. به‌همین جهت، کاتالیزورهای نانوساختاری به‌عنوان جایگزین ارزان‌قیمت کاتالیزورهای فوق بسیار قابل‌توجه قرار گرفتهاند. دو نمونه از این کاتالیزورها عبارتاند از: TMOC، TMC که قابلیت جذب فراوان آلایندههای خروجی از اگزوز را دارند.
مورد استفاده دیگر کاتالیزورهای زیست‌محیطی، کاربرد آنها برای مصارف تصفیه آب و هوا و حذف فلز سنگین توسط فتوکاتالیستهاست. با استفاده از این کاتالیزورهای نوری، ترکیبات سمی مهلک به موادی بیخطر تبدیل میشوند. دیاکسید تیتانیوم مصرفی در این نوع کاتالیزورها، مادهای پایدار، ارزانقیمت، خود احیاء و قابل بازیافت بوده و اثرات سوء‌زیست محیطی ناچیزی دارد.
۳) مقاومت روکشهای سطح خودرو در برابر خراش
روشهای متفاوتی برای بهبود مقاومت در برابر خشپذیری روکشهای سطح خودرو پیشنهاد شده است که از آن جمله میتوان به استفاده از مواد افزودنی اشاره نمود. در این پژوهش، تاثیر نوع و غلظت مواد افزودنی سیلیکونی و اکریلاتی بر روی مقاومت به خشپذیری روکشهای شفاف خودرو بر پایه اکریلیک ایزوسیانات موردبررسی قرار گرفته و از آزمونهای خراشنده و سایش برای ارزیابی مقاومت به خشپذیری و خراش و از طیفسنجی مادون قرمز، اندازهگیری خواص کششی، مقاومت به جامی‌شدن و سختی برای بررسی و ارزیابی نحوه عملکرد مواد افزودنی، استفاده شده است. نتایج نشان میدهند که مواد افزودنی سیلیکونی در مقایسه با اکریلاتی، تاثیر مثبتتری بر روی مقاومت به خراش و خشپذیری روکشهای سطح اکریلیک ایزوسیانات دارند و با کاهش قطبیت مواد افزودنی سیلیکونی این تأثیر محسوستر میشود.
۴) نانوکامپوزیتها
مواد کامپوزیتی، موادی مهندسی هستند که از دو یا چند جزء تشکیل شدهاند، بهگونهای که این مواد مجزا و در مقیاس ماکروسکوپی قابل تشخیص هستند. کامپوزیت از دو قسمت اصلی ماتریکس (زمینه) و تقویتکننده (پرکننده) تشکیل شده است. ماتریکس با احاطه کردن تقویتکننده آن را در محل نسبی خودش نگه میدارد و تقویتکننده موجب بهبود خواص مکانیکی ساختار میشود.
تاکنون یکی از گستردهترین کاربردهای نانوفناوری در صنعت خودرو، ساخت نانوکامپوزیتها بوده است. از آنجا که در نانوکامپوزیتها، ذرات بسیار ریز (نانوذرات)، استحکام و دوام رزین را بسیار بالا میبرند، جایگزین مواد مرسوم مانند میکا و تالک شدهاند، اما علاوه‌بر ویژگیهای فیزیکی بهتر، این کامپوزیتها دارای دو برتری دیگر نیز میباشند: نخست اینکه نانوذرات با ایجاد ماتریکس (زمینه) یکنواخت و هموار بهطور قابل‌توجهی زیبایی بیشتر را فراهم میکنند و بنابراین نانو کامپوزیتها سطح زیباتر و رنگهای شفافتری دارند. همچنین نانو کامپوزیتها به‌دلیل نیاز به مواد تقویتکنندهی کمتر، تا حدود ۲۰ درصد نسبت به کامپوزیت­های رایج سبکترند.
۵) اثر نیلوفری و ساخت سطوح خود تمیزشونده
یکی از شناخته‌شدهترین مزیتهای نانوفناوری «اثر نیلوفری» است که سطوح خود تمیزشونده را امکانپذیر میسازد. به سبب ساختار بسیار صاف و یکنواخت سطح گل نیلوفر، قطرات آب و گردوغبار از روی گلبرگها میلغزند بیآنکه اثری روی آنها بر جای بگذارند.
بنابراین اگر سطوح اجسام دارای ساختار بسیار صاف و صیقلی (در مقیاس نانو) باشند، ذرات آلودگی و همچنین آب روی آنها باقی نخواهد ماند. رنگها و پوششهای سقف خودرو که این اصل طبیعی را به‌کار میبرند، امروزه در بازار موجود میباشند. ساختار نانویی این سطوح، از جمع‌شدن ذرات آلودگی و قطرات بسیار ریز آب نیز جلوگیری میکند. همچنین رینگهای خود تمیزشونده نیز با استفاده از این ویژگی در حال تولید هستند.
همچنین پوشش نانویی در حال تولید است که با اضافه‌کردن آن به سطح شیشه خودور (برای مثال به‌روش اسپری کردن)، فرورفتگیهای بسیار ریز سطح شیشه را پر کرده و سطح صاف و بدون پستی و بلندی ایجاد میکند و در نتیجه قطرات ریز آب و گردوغبار روی شیشه باقی نمیماند و بنابراین موجب افزایش دید راننده، استهلاک کمتر برف پاککنها و نیاز کمتر به شستشوی شیشه و همچنین بهبود دید در شب در نتیجه کاهش انعکاس مضر نور میشود.
۶) شیشههای نوین با توانایی بازتاب پرتو فروسرخ
نمونهای دیگر از کاربردهای نانوفناوری در صنعت شیشه خودرو، شیشههایی با قابلیت بازتاب پرتو فروسرخ نور خورشید است؛ به‌این ترتیب که لایهای بسیار نازک بین دو لایهی شیشه قرار گرفتهاند که وظیفه آنها بازتاباندن پرتو فروسرخ خورشید و در نتیجه جلوگیری از گرم شدن زیاد داخل خودرو است.
۷) مبدلهای کاتالیستی
همانطور که میدانید اگر احتراق بهطور کامل و ایدهآل رخ دهد، خروجیهای حاصل از آن، آب، نیتروژن (N۲) و دیاکسیدکربن (CO۲) است و اگر احتراق در شرایط ایدهآل رخ ندهد، مثلاً برای احتراق هوای مناسب وجود نداشته و ... خروجیهای حاصل از احتراق، گازهای زیانآوری همچون مونواکسیدکربن (CO)، گروه گازهای (NOX) و هیدروکربنهای نسوخته (CH) است. وظیفه مبدل کاتالیستی که در مسیر گازهای خروجی از موتور قرار میگیرد، این است که گازهای فوق را به گازهای بیخطر تبدیل کند.
یکی از ویژگیهای نانوذرات استفاده شده در تولید مبدلهای کاتالیستی، عبارت است از: سطح تماس ذرات با کاهش اندازه آنها و افزایش تعدادشان (بهطوری که جرم کلی مجموعه ثابت بماند) افزایش مییابد. یک دسته از واکنشهای شیمیایی روی سطح کاتالیستها رخ میدهند و بنابراین سطح تماس بیشتر، کاتالیست فعالتری را موجب میشود. از اینرو بهکارگیری نانوذرات در مبدلهای کاتالیستی منجر به تولید مبدلهای موثرتر خواهد شد.
● کاربردهای دیگر نانوفناوری در خودروسازی
▪ بهکارگیری لایههای نازک بر روی بلبرینگها و قطعات تحت اصطحکاک به جای استفاده از روانکنندهها
▪ *****های الکتروستاتیک جدید
▪ کاتالیزورهای جدیدی که از مواد بسیار متخلخل و سطوح انتخابگر شیمیایی بهره میبرند.
▪ نانوذرات در افزودنیهای رنگها به‌کار رفته و اثرات رنگی جدید، سختی بیشتر، و دوام بالاتر را موجب میشوند.
▪ مواد نانوساختار
▪ مواد سبک
▪ افزایش استحکام و سختی
▪ افزایش طول عمر
▪ مواد ضدآتش و محافظتکننده دمایی
▪ مواد مهندسی شده
▪ حسگری و پایش
▪ مواد هوشمند
▪ افزایش شفافیت
▪ پنجرههایی با قابلیت کنترل میزان نور و گرمای خورشید
▪ پنجرههای تمیز
▪ محافظت در برابر آلودگی
▪ پلاستیک ضدنشت
▪ مواد فوقالعاده چسبناک
▪ رنگهای دارای کارکرد خاص
▪ خودتمیز شوندگی
▪ ضدخوردگی
● نتیجه گیری
نانوفناوری تاثیرات زیادی در بخشهای مختلف خودرو، از جمله: رنگ، شیشه، بدنه، لاستیک، پیل سوختی و بسیاری از دیگر موارد خواهد داشت.
کشور ما با داشتن منابع غنی معدنی و مخازن عظیم نفتی، باید انگیزه بیشتری برای دستیابی به این فناوری داشته باشد. تأثیرات فناوری نانو بر ارتقای کیفیت مواد بهکار رفته در قسمتهای مختلف خودرو و خصوصیات ویژهای که پیدا میکنند، مهمترین مقولهای است که باید به آن توجه کرد. تأثیر بسزایی که استفاده از این فناوری در محیط زیست میگذارد، قابل توجه است. مواد اولیه موردنیاز برای هر صنعت، نقش مهمی در کیفیت، قیمت و قابلیتهای محصول تولید شده آن صنعت دارد. اگر بتوان از موادی با کیفیت بهتر، قیمت کمتر و کارایی بیشتر در ساخت قطعات خودرو استفاده کرد، خودروهای آینده علاوه‌بر آلودگی کمتر، از قیمت مناسب و قابلیتهایی بیشتر برخوردار خواهند بود.
با توجه به هوشیاری روزافزون جهانی در بخش فناوری نانو و اقدامات صنایع مختلف از جمله صنعت خودروسازی در جهان، ما نیز باید درصدد باشیم که سهمی هر چند اندک از این بازار را در دست بگیریم. با مطالعه کارهای تجاری شرکتهای خودروسازی درمییابیم که شرکتهای بزرگ در این زمینه کارهای تجاری کوچکی را انجام دادهاند، گرچه در زمینهی تحقیقات فعالیت فراوانی کردهاند، اما در تولید تجاری مثلاً با استفاده از فناوری نانو دست به تولید رکاب برای یک خودرو زدهاند (شرکت جنرال موتورز) یا یک قاب آینه (شرکت فورد) که شاید از اهمیت خاصی برخوردار نیست، اما در حقیقت تلاش تجاری آنها به‌منظور در دست گرفتن بازار بوده است تا کارهای تحقیقاتی و آزمایشگاهیشان را با ارزیابیهای تجاری در آینده به‌صورت تولید انبوه درآورند.

[L90]

تین نیوز: پژوهشگران دانشـگاه صنعتی شریف با تولید نانوکامپوزیت‌های پیشـرفته موفق به تولیـد نانوکامپوزیت‌های ضدخـش با کاربـرد در صنـعت خودروسازی شدند.
به گزارش روابط عمومی دانشگاه صنعتی شریف، این محصول از سـوی ایران خـودرو برای سـاخت برخی قسمت‌های خودروها تجـاری‌سازی شده است.
مهندس سعیـد ذکایی مجری طـرح با تأکید بر ایـن‌که بسیاری از ترکیبات مورد نیاز صنعت خودرو‌سازی وارداتی است، گفت: با اجرای این پروژه توانستیم با استفاده از مواد نانوکامپوزیتی بر پایه «پرو پلی پیلن» محصولی را تولید کنیم که می‌تواند جایگزین مواد وارداتی شود.
وی با اشاره به جزئیات این پروژه، توضیح داد: با اضافه کردن مواد افزودنی به پلیمرهای خام، مقاومت این ترکیبات را در برابر خش و خراش بهبود دادیم و در نهایت نانو کامپوزیت ضـد خش برای سـاخت قسمت‌هایی از خودرو نظیر داشبـورد طراحـی و تولـید شد.
ذکایی از تجاری‌سازی این نانو کامپـوزیت‌ها نیز خبـر داد.

[رضا میرجعفریان]

مهندسان آلمانی موفق به ساخت سیستم کنترلی ذهنی شده اند که با ثبت امواج الکتریکی مغز راننده به وی امکان می دهد تنها با فکر کردن رانندگی کند.

به گزارش خبرگزاری مهر، تیمی از مهندسان آلمانی توانسته اند یک خودرو را به گونه ای ارتقا دهند که می توان آن را با استفاده از ابزار ثبت امواج الکتریکی مغزی کنترل کرد، ابزاری که به کاربرانش امکان می دهد ابزار مختلف را تنها با فکر کردن هدایت کنند.
http://www.acopart.org/upload/ACO-1354/0.538652001298414191_taknaz_ir112234929.jpg

ابزار Emotive به سر راننده وصل شده و امواج مغزی وی را ثبت می کند
محققان دانشگاه فِرِی در برلین آلمان با استفاده از ابزار Emotive که در ثبت امواج الکتریکی مغز انسان کاربرد دارد، توانسته اند این خودروی خودکار را بسازند.

این خودرو که یک "فولکس پاساد" است به این ابزار مجهز شده است، ابزاری که با نقشه برداری از مناطق ویژه ای از مغز، امواج الکتریکی مغز را به دستورهایی ویژه تبدیل کرده و در نهایت این دستورها را برای اجرا به خودرو انتقال می دهد.
http://www.acopart.org/upload/ACO-1354/0.260796001298414192_taknaz_ir112234929.jpg

امواج الکتریکی به دستورهایی قابل اجرا تبدیل می شوند که خودرو را هدایت می کنند
وجود تاخیر چند ثانیه ای میان ثبت امواج مغزی و تبدیل شدن آن به دستوراتی قابل اجرا برای خودرو به این معنی است که این خودرو هنوز نیازمند تکمیل بوده و هنوز برای استفاده در خیابانها آمادگی کافی را ندارد اما در حال حاضر محققان از اینکه سیستم کنترلی ذهنی آنها می تواند یک خودرو را به صورت کامل کنترل کند بسیار راضی و خشنود هستند.
http://www.acopart.org/upload/ACO-1354/0.875482001298414192_taknaz_ir112234930.jpg

[Renault Logan]

ساخت نانو کاتالیزور برای حذف آلودگی آب در خودرو

نانوکاتالیزور پالادیم با توانایی چندین بار بازیافت به‌همت پژوهشگران دانشگاه شیراز سنتز شد.

از این کاتالیزور می‌توان برای حذف آلودگی ( TCEتری کلرو اتیلن) از آب و فاضلاب و کاهش آلاینده‌ منوکسید کربن و هیدروژن در مبدل کاتالیزور خودروها استفاده کرد.

نانوکاتالیزور فلزی پالادیم جایگاه بسیار ارزشمندی در تولید مواد شیمیایی، مواد طبیعی و داروها دارد. چنانچه نانوذره‌ پلادیم روی بستر پلیمری قرار گیرد، امکان بازیافت و استفاده‌ی مجدد آن وجود خواهد داشت که این مهم در صنعت بسیار حایز اهمیت و مقرون به‌صرفه است.

دکتر بهمن تمامی، استاد شیمی پلیمر دانشگاه شیراز گفت: جدا شدن نانوذرات پالادیم از سطح پلیمر بسیار کم است که این مساله، امکان استفاده‌ی مجدد نانوکاتالیست را بهبود بخشیده و آلودگی را به وسیله‌ فلز در محیطی که نانوکاتالیست در آن استفاده می‌شود، کاهش می‌دهد.

وی به همراه سهیلا قاسمی موفق به تهیه‌ نانوذرات پالادیم بر بستر پلیمر شبکه‌ای پلی‌اکریل‌آمید، شناسایی آن و بررسی فعالیت کاتالیزوری این کاتالیست در واکنش‌های شیمیایی تشکیل باند کربن- کربن( به ‌عنوان واکنش مدل) شده‌اند.

تمامی در مورد نتایج این کار پژوهشی اظهار داشت: در این پژوهش، نانوذرات پالادیم قرار گرفته بر بستر پلی‌اکریل آمید شبکه‌ای را تهیه و شناسایی کردیم. آزمون‌های TEM و XRD نشان می‌دهد که اندازه‌ی نانوذرات پالادیم حدودا 50 نانومتر است. از طرفی، فعالیت کاتالیزوری خوب این ماده در واکنش‌های شیمیایی مانند تشکیل پیوند کربن-کربن اهمیت زیادی در ساخت ترکیبات پیچیده‌ی طبیعی از جمله داروها دارد. همچنین این نانوکاتالیزور چندین مرتبه با موفقیت بازیافت شد و مورد استفاده‌ی مجدد قرار گرفت. بستر مورد استفاده در این پژوهش، پلی‌اکریل آمید بود که یک پلیمر آبدوست است و چنانچه در کاربردهای زیستی استفاده شود با محیط‌های آبی کاملا سازگار است و می‌تواند فعالیت خوبی در این محیط‌ها از خود نشان دهد

CARX

[MAHDI-TONDAR]

تاکنون تحقیقات بسیار زیادی صنایع پلیمری انجام شده که از جمله آنها، تحقیقات در زمینه فناوری نانو در صنعت لاستیک است. موارد استفاده از فناوری نانو، اعم از نانوفیلرها و نانوکامپوزیت هاست که خواصی ویژه به لاستیک ها می دهد.
بر اساس آمار BSF، بازار نانو کامپوزیت در ۲۰۰۵ به میزان ۲۰۰ میلیارد یورو و در ۲۰۱۵ به میزان ۱۲۰۰ میلیارد یورو پیش بینی شده است. در سال ۲۰۰۲ ژاپن ۱۵۰۰ میلیون یورو در زمینه تحقیقات مرتبط با فناوری نانو صرف کرده است. امروزه تحقیقات در زمینه فناوری نانو را امروزه نمی توان نادیده رها کرد. اکثر کشورهای دنیا تحقیقات و فعالیت در زمینه نانو را شروع کرده اند. مثلاً هند تولید نانوکامپوزیت SBR را شروع کرده است.
همچنین، صنعت خودروی دنیا به سمت استفاده از نانوپلی پروپیلن سوق پیدا کرده و علت اصلی آن، خواص مناسب از جمله سبکی، مقاومت حرارتی و مقاومت ضربه ی این گونه موارد است. رسیدن به خواص مطلوب، ضرورت توجه به نانوفناوری را بیش از هر چیز دیگر نمایان می سازد. در این مقاله، پایداری حرارتی و بهبود خواص مکانیکی اکثر پلیمرها و بویژه لاستیک های تقویت شده توسط نانو کربنات کلسیم را مورد بررسی قرار می دهیم. به عنوان نتیجه ای تجربی، پایداری حرارتی R/nano CaCO۳ تا حد بالایی افزایش یافته و همچنین با افزایش درصد این نانو ذرات، دمای تبدیل شیشه ای تقریبا ثابت می ماند و این در حالی است که خواص مکانیکی لاستیک های تقویت شده تا حد قابل قبولی افزایش می یابد.
از دیگر دلایل گرایش به افزودن نانو ذرات و بویژه نانو ذرات کربنات کلسیم، افزایش استحکام و elongation در کامپوزیت مربوطه است.
با توجه به تحقیقات صورت گرفته، ۴ ماده نانومتری در صنعت لاستیک سازی کاربرد فراوانی دارند که عبارتند از:
▪ اکسید روی نانومتری
▪ نانو کربنات کلسیم
▪ الماس نانومتری
▪ ذرات نانومتری خاک رس
با افزودن این مواد به ترکیبات لاستیک، به دلیل پیوندهایی که در مقیاس اتمی بین آنها و ترکیبات لاستیک صورت می گیرد، علاوه بر این که خواص فیزیکی آنها بهبود می یابد، می توان به افزایش مقاومت سایش، افزایش استحکام، بهبود خاصیت مکانیکی، افزایش حد پارگی و حد شکستگی اشاره کرد. همچنین بر زیبایی ظاهری لاستیک نیز تاثیر گذاشته و باعث لطافت، همواری، صافی و ظرافت شکل ظاهری لاستیک می شود. این خواص باعث می شوند تا محصولات نهایی، مرغوب تر، با کیفیت بالا، زیبا و در نهایت بازارپسند باشند و واجد توانایی رقابت در بازارهای داخلی و جهانی باشند.
امروزه الاستومرهایی مانند لاستیک های طبیعی (NR)، پلی ایزوپروپن، لاستیک های بوتادین استایرن، لاستیک های بوتیل، Poly crylic، الاستومرهای فلوئوری و ... گستره وسیعی در تولید تایرها، لوله های داخلی، قطعات خودرو، لوازم خانگی و ساختمانی، تجهیزات کشاورزی و روکش مخازن و... دارند.
الاستومرها معمولاً با کربن یا سیلسیم به عنوان پرکننده، تقویت می شوند. این تقویت خواص، عمدتا بر اساس فعل و انفعالات فیزیکی بین زمینه و فیلترها صورت می گیرد.
در سال های اخیر، افزودن نانو ذرات ترکیبات مختلف به منظور بهبود خواص لاستیک ها و به طور خاص تایرها، کاربرد فراوانی پیدا کرده است. این نانو ذرات عاملی برای سفت تر شدن و بهبود خواص مکانیکی و حرارتی شده اند. از جمله این نانو ذرات می توان به ذرات رس، nano SiO۲، nano Al۲۰۳، nano CaCO۳ اشاره کرد که در این بین، نانو ذرات کلسیم کربنات به دلیل صرفه اقتصادی، دسترسی فراوان و نسبت ابعاد به حجم قابل قبول، گسترش بیشتری یافته اند.


● کاربرد اکسید روی نانومتری (NanoZnO) در لاستیک
اکسید روی نانومتری ماده ای غیرآلی و فعال است که کاربردی گسترده در صنعت لاستیک سازی دارد. کوچکی کریستال ها و خاصیت غیرچسبندگی آنها باعث شده است که اکسید روی نانومتری به صورت پودرهای زردرنگ کروی و متخلخل باشد.
از جمله خصوصیات استفاده از این تکنولوژی در صنعت لاستیک، می توان به پایین آمدن هزینه ها، بازدهی بالا، ولکانیزاسیون خیلی سریع و هوشمند و دامنه دمایی گسترده اشاره کرد. اثرات سطحی و فعالیت بالای اکسید روی نانومتری ناشی از اندازه بسیار کوچک، سطح موثر بسیار زیاد و کشسانی خوب آن است. استفاده از اکسید روی نانومتری در لاستیک باعث بهبود خواص آن می شود، از جمله می توان به زیبایی و ظرافت، صافی و همواری شکل ظاهری، افزایش استحکام مکانیکی لاستیک، افزایش مقاومت سایشی (خاصیت ضد اصطکاکی و سایش)، پایداری دمایی بالا، طول عمر زیاد و همچنین افزایش حد پارگی ترکیبات لاستیک اشاره کرد که تمامی آنها به صورت تجربی ثابت شده است. بر اساس نتایج به دست آمده می توان نتیجه گرفت که بهبود خواص فیزیکی لاستیک در اثر اضافه شدن ZnO ناشی از پیوند ساختار نانومتری اکسید روی با مولکول های لاستیک است که در مقیاس اتمی صورت می گیرد.
اکسید روی نانومتری در مقایسه با اکسید روی معمولی دارای اندازه بسیار کوچک اما سطح موثر بسیار زیاد بوده و از لحاظ شیمیایی بسیار فعال و همچنین به دلیل پیوندهای بین اکسید روی نانومتری و لاستیک در مقیاس مولکولی خواص فیزیکی و خواص مکانیکی نظیر حد پارگی، مقاومت سایشی و ... ترکیبات لاستیک را بهبود می بخشد.


● کاربرد نانوکربنات کلسیم در لاستیک
نانوکربنات کلسیم به طوری گسترده در صنایع لاستیک به کار می رود زیرا اثراتی بسیار خوب در مقایسه با کربنات معمولی بر خواص و کیفیت لاستیک دارد.
استفاده از نانوکربنات کلسیم در صنایع لاستیک باعث بهبود کیفیت و خواص ترکیبات لاستیک می شود. از جمله مزایای استفاده از نانوکربنات کلسیم می توان به توانایی تولید در مقیاس زیاد، افزایش استحکام لاستیک، بهبود بخشیدن خواص مکانیکی (افزایش استحکام مکانیکی) و انعطاف پذیر شدن ترکیبات لاستیک، اشاره کرد. علاوه بر بهبود خواص فیزیکی، ترکیبات لاستیک در شکل ظاهری آنها نیز تاثیر می گذارد و زیبایی و ظرافت به آنها می بخشد که این خود در مرغوبیت کالا و بازارپسندی آن تاثیری بسزا دارد.
نانوکربنات کلسیم سبک بیشتر در پلاستیک و پوشش دهی لاستیک به کار می رود. برای به دست آوردن مزایای یاد شده، نانوکربنات کلسیم به لاستیک های طبیعی و مصنوعی نظیر NP،EPDM،SBS،BR ،SBR اضافه می شود. نتایج به دست آمده نشان می دهند که استحکام لاستیک، بسیار بالا می رود.
استحکام بخشی نانوکربنات کلسیم، ناشی از پیچیدگی فیزیکی پیوستگی در پلیمرهای این ماده و واکنش های شیمیایی ناشی از سطح تعمیم یافته آن است. نانوکربنات کلسیم، سختی لاستیک و حد گسیختگی پلیمرهای لاستیک را افزایش داده و حداکثر توانی که لاستیک می تواند تحمل کند تا پاره شود را بهبود می بخشد. همچنین، مقاومت لاستیک را در برابر سایش افزایش می دهد.
به کار بردن نانوکربنات کلسیم، هزینه ها را کاهش داده، سود زیادی را به همراه دارد و باعث به روز شدن تکنولوژی و توانایی رقابت در عرصه جهانی می شود. به طور کلی، نانوکربنات کلسیم در موارد زیادی به طور کلی یا جزئی، با هدف افزایش استحکام ترکیبات لاستیک، به آ نها افزوده می شود.


● کاربرد ساختارهای نانومتری الماس در لاستیک
الماس نانومتری، به طوری گسترده در کامپوزیت ها و از جمله لاستیک ها، مواد ضد اصطکاک و مواد لیزکننده، به کار می رود. این ساختارهای نانومتری الماس با روش احتراق، تولید می شوند و خواص برجسته آنها عبارتند از:
۱) ساختار کریستالی (بلوری)
۲) سطح شیمیایی کاملا ناپایدار
۳) شکل کاملا کروی
۴) ساختمان شیمیایی بسیار محکم
۵) فعالیت جذب سطحی بسیار بالا
در روسیه، الماس نانومتری با درصدهای مختلف در لاستیک طبیعی، Poly Soprene Rubber, FluorineRubber با هدف ساخت لاستیک هایی که در صنعت کاربرد دارند (تایر خودروها، لوله های انتقال آب و ...) مورد استفاده قرار می گیرد. نتایج به دست آمده نشان می دهند که با افزودن ساختارهای نانومتری الماس به لاستیک ها، خواص آنها به شکلی قابل توجه بهبود می یابد، مثلا:
▪ ۴ تا ۵ برابر شدن خاصیت انعطاف پذیری لاستیک
▪ افزایش ۲ تا ۵/۲ برابری درجه استحکام
▪ افزایش حد شکستگی تا حدود
▪ ۳ برابر شدن قدرت بریده شدن آنها
▪ بهبود آشکار در خاصیت ضدپارگی لاستیک در دمای بالا و پایین


● کاربرد ذرات نانومتری خاک رس در لاستیک
ذرات نانومتری خاک رس یکی از مواد نانومتری است که کاربردهای تجاری گسترده ای در صنعت لاستیک پیدا کرده و شرکت های بزرگ لاستیک سازی به طوری گسترده از آن در محصولات خود استفاده می کنند. با افزودن این ماده به لاستیک، خواص آن به طوری قابل ملاحظه بهبود می یابد که مهم ترین آنها عبارتند از:
▪ افزایش مقاومت لاستیک در برابر سایش
▪ افزایش استحکام مکانیکی
▪ افزایش مقاومت گرمایی
▪ کاهش قابلیت اشتعال
▪ بهبود بخشیدن اعوجاج گرمایی


● ایده های طرح
▪ افزایش دمای اشتعال لاستیک: تهیه نانوکامپوزیت الاستومرها از جمله SBR مقاوم، به عنوان مواد پایه در لاستیک سبب بهبود برخی خواص از جمله افزایش دمای اشتعال و استحکام مکانیکی بالا می شود و دلیل اصلی آن حذف مقدار زیادی از دوده است.
▪ کاهش وزن لاستیک: تهیه و بهینه سازی نانوکامپوزیت الاستومرها با وزن کم از طریق جایگزین کردن این مواد با دوده در لاستیک، امکان حذف درصد قابل توجهی دوده توسط درصد بسیار کم از نانوفیلر وجود دارد. به طوری که افزودن حدود ۳ تا ۵ درصد نانوفیلر می تواند استحکام مکانیکی معادل ۴۰ تا ۴۵ درصد دوده را ایجاد کند. بنابراین با افزودن ۳ تا ۵ درصد نانوفیلر به لاستیک، وزن آن به مقدار قابل توجهی کاهش می یابد.
▪ افزایش مقاومت در مقابل نفوذپذیری گاز: نانوکامپوزیت الاستومرها بویژه EPDM به دلیل دارا بودن ضریب عبوردهی کم نسبت به گازها (بویژه هوا) می توانند در پوشش داخلی تایر و تیوب ها مورد استفاده قرار گیرند. یکی از ویژگی های نانوکامپوزیت EPDM مقاومت بسیار بالای آن در برابر نفوذ و عبور گازهاست. این نانوکامپوزیت ها می تواند جایگزین موادی باشند که امروزه با هدف پیشگیری از نشت هوا استفاده می شوند. نانوکامپوزیت های مورد بحث از جمله الاستومرهایی هستند که می توانند در آلیاژهای مختلف با ترموپلاستیک ها، کاربردهای وسیعی را در صنعت خودرو داشته باشند.
▪ قطعات لاستیکی خودرو: نانوکامپوزیت ترموپلاست الاستومرها می توانند به عنوان ماده ای پرمصرف در صنایع ساخت و تولید قطعات خودرو به کار روند. از ویژگی های این مواد، بالا بودن مدول بالا، مقاومت حرارتی، پایداری ابعاد، وزن کم و مقاومت در برابر شعله است. نانوکامپوزیت ترموپلاستیک الاستومرهای پایه EPDM و PP می توانند تحولی چشمگیر در ساخت قطعات خودرو ایجاد کنند.
▪ افزایش مقاومت سایشی لاستیک: استفاده از نانوسیلیکا و نانواکسید روی در ترکیبات تایر زمینه ساز تحولی عظیم در صنعت لاستیک خواهد شد. با افزودن این مواد به لاستیک، علاوه بر خواصی ویژه که به لاستیک می دهند، امکان افزایش مقاومت سایشی لاستیک های تولیدی نیز وجود دارد.
▪ نسبت وزن تایر به عمر آن: با افزودن میزان مصرف یکی از نانوفیلرها، می توان مصرف دوده را کاهش داد. به بیانی دیگر، اگر وزن تایر کم شود، عمر لاستیک افزایش می یابد. بنابراین، برای بالا بردن عمر لاستیک کافی است تا با افزودن یک سری مواد نانومتری به لاستیک، عمر آن را افزایش دهیم.


● اثرات نانوکربنات کلسیم
مطالعات اندکی در زمینه چگونگی تاثیر این نانو ذرات بر روی پلیمرها صورت گرفته است. هدف ما در این مقاله بررسی جزئی تاثیر نانو ذرات کربنات کلسیم بر خواص مکانیکی و حرارتی پلیمرها و در پی آن، تایرهاست.
در صنعت، این تاثیرات با روش هایی دقیق و قابل قبول نظیر TGA۱، DSC۲ و UTM۳ صورت می پذیرد.


● بررسی های تجربی
مواد و آماده سازی نمونه: ابعاد نانو ذرات کربنات کلسیم مورد استفاده در این آزمایش در حدود و متوسط پراکندگی آنها ۲۰ ۳۰ gr/m۲ در سطحی خاص است. این سطح، شامل اسید چرب است. تمام موارد یا دنده به کمک TGA اندازه گیری می شود.
در جدول ۱، چند ترکیب پلیمری دیده می شود که درصد نانو ذرات هایی کربنات کلسیم افزوده شده به آنها، بین ۵ تا ۲۰ درصد متغیر است. برای تقویت و بهبود مواد پلیمری مورد نیاز تولید تایرها، مراحل زیر را پیش رو خواهیم داشت:
http://www.acopart.org/upload/ACO-569/129707461150105777.jpg

جدول ۱


▪ ابتدا مواد لاستیکی را با Zno، stearic acid و antioxidant ترکیب کرده و در ماشین آسیاب دو محوره و درجه حرارت ۶۰ درجه سانتی گراد، به مدت ۵ دقیقه مخلوط می کنیم.
▪ در مرحله بعد، نانوکربنات کلسیم را به ترکیب افزوده و مانند حالت قبل، اما به مدت ۲۰ دقیقه درون آسیاب مخلوط می کنیم.
▪ در مرحله سوم، سولفورها و شتاب دهنده ها۴ افزوده شده و در دمای ۶۰ درجه سانتی گراد به مدت ۱۰ دقیقه درون آسیاب مخلوط می کنیم.
▪ ورقه حاصل از مراحل زیر، ضخامتی حدود ۲ میلی متر دارد. در این مرحله، آن را به کمک پرس داغ الکتریکی۵ جوش می دهیم این مخلوط باید به مدت ۲ ساعت در دمای ۱۶۰ درجه سانتی گراد بماند.


● خصوصیات و اندازه گیری
پایداری حرارتی نمونه از ۳۰ تا ۶۰۰ درجه سانتی گراد مورد بررسی قرار گرفته و توسط یک آنالیزر (TGA ۲۹۵۰) با نرخ شارش حرارت در جو نیتروژن، محاسبه می شود. دستگاه تغییرات دمای تبدیل شیشه ای را در محدوده منفی ۱۰۰ درجه سانتی گراد تا ۱۰۰ درجه سانتی گراد با نرخ شارش حرارتی معادل و جو نیتروژن محاسبه می کند.


● بحث و تحلیل نتایج
در جو نیتروژن و با کمک دستگاه TGA، خواص حرارتی یک لاستیک تقویت شده با نانو ذرات کربنات کلسیم، مورد بررسی قرار می گیرد. عامل پایداری حرارتی یک پلیمر به موارد زیر بستگی دارد:
۱) دمای آغازین تجزیه (IDT)
۲) دما در حالت بیشترین کاهش وزن (Tmax)
۳) میزان ذغال در ۸۵۰ درجه سانتی گراد که توسط TGA محاسبه می شود.
نتایج مربوط به خواص حرارتی لاستیک ها در جدول ۲ ارائه شده است.
همانطور که در جدول ۲ مشاهده می شود، با افزایش درصد نانو ذرات افزوده شده IDT،Tmax ،Char content افزایش یافته و به تبع آن، خواص حرارتی پلیمر مورد استفاده در تایرها، بهبود می یابد. در لاستیکی که هیچ ترکیب تقویت کننده ای به آن افزوده نشده باشد، تخریب در دمای ۳۳۰ درجه سانتی گراد آغاز می شود، در حالی که با افزودن نانو ذرات کربنات کلسیم IDT، نمونه ها حداقل ۱۵ درجه نسبت به لاستیک های فاقد افزودنی، افزایش می یابند. این نتایج را می توان با افزودن مقادیر جزیی نانو کربنات کلسیم نیز مشاهده کرد.
http://www.acopart.org/upload/ACO-569/129707461485719545.jpg

جدول ۲


از دیگر مواردی که در این جدول مورد توجه قرار می گیرد، درصد زغال باقیمانده است نتیجه ای مشابه را می توان با افزودن نانو کربنات کلسیم به Rubber latex گرفت.
در این بخش، تغییرات دمای تبدیل شیشه ای را بررسی می کنیم. این خواص، توسط DSC محاسبه و ارزیابی می شود. DSC چگونگی تاثیر نانو کربنات کلسیم را بر ترکیبات مورد استفاده در تایرها را بررسی می کند. در جدول ۳، داده های مربوط به این بررسی ارائه شده است.
http://www.acopart.org/upload/ACO-569/129707461833821420.jpg

جدول ۳


بر اساس مندرجات ۳، با افزایش درصد نانو کربنات کلسیم افزوده شده به نمونه، Tg نیز بالا می رود. مثلا، می توان نانو کربنات کلسیم را به ترکیب پلیمری pp/rubber powder بیفزاییم تا نتیجه ای مشابه بگیریم.
برری تاثیر نانوکربنات کلسیم بر خواص مکانیکی پلیمرها، بویژه لاستیک ها را می توان با اندازه گیری انرژی پارگی نیز بررسی کرد. این عامل با تست trouser beam در دمای اتاق محاسبه می شود. راهی دیگر برای محاسبه این عامل مهم، متوسط گیری از داده های به دست آمده از فرمول زیر است:
که در آن، نیروی اعمالی برای کشش نمونه است و بر حسب N محاسبه می شود و t پهنای نمونه ای است که مورد تست قرار می گیرد.
در شکل ۱ مقادیر مربوط به انرژی پارگی کامپوزیت حاوی نانو ذرات کلسیم کربنات بر حسب درصد نانو ذرات موجود در نمونه، نشان داده شده است.
http://www.acopart.org/upload/ACO-569/129707462098342915.jpg

شکل ۱


همانطور که در شکل دیده می شود با افزودن نانو کربنات کلسیم تا ۱۵wt% خواص مکانیکی نمونه تا حدی قابل قبول بهبود می یابد. اگر نمونه ای فاقد افزودنی را مورد آزمایش قرار دهیم، انرژی پارگی محاسبه شده در حدود است، با افزودن تقویت کننده های مورد نظر، این میزان تا ۵۰ درصد افزایش یافته و به حدود می رسد. علت این امر آن است که با افزایش میزان نانو ذرات کربنات کلسیم، تمایل واکنش مولکول ها و ایجاد پیوند بین زنجیره های لاستیک افزایش می یابد زیرا نانو ذرات کلسیم کربنات، تفرق قابل قبولی را بین ذرات لاستیک ایجاد و در نتیجه درگیری زنجیره ها را بیشتر می کنند.
بررسی چگونگی تاثیر نانو ذرات کلسیم کربنات را بر خواص مکانیکی لاستیک ها می توان با محاسبه مقادیر استحکام کششی و elongation انجام داد. با توجه به شکل ۲ که مقادیر استحکام کششی و elongation را بر حسب درصد نانو ذرات اضافه شده نشان می دهد، می توان به نتایج شکل ۲ رسید.
با افزودن درصد نانو ذرات اضافه شده تا ۱۵ درصد به نمونه، می توان هر دو عامل یاد شده را بهبود بخشید. با افزایش بیشتر، استحکام کششی همچنان بیشتر می شود، اما elongation مقداری تقریبا ثابت به خود می گیرد و تغییراتی ملموس را از خود نشان نمی دهد. این موضوع، نشانگر این واقعیت است که نانو ذرات افزوده شده، باعث پراکنده شدن ذرات زمینه شده و به دنبال آن، فعل و انفعالات بین ذرات و درگیری بین زنجیره ها بیشتر می شود.

http://www.acopart.org/upload/ACO-569/129707462378352199.jpg

شکل ۲



● نتیجه گیری
استحکام بخشی نانوکربنات کلسیم برخواسته از پیچیدگی فیزیکی ناشی از پیوستگی در پلیمرهای آن و واکنش های شیمیایی، ناشی از سطح تعمیم یافته آن است. نانوکربنات کلسیم سختی لاستیک و حد گسیختگی پلیمرهای لاستیک را افزایش داده و حداکثر توانی را که لاستیک می تواند تحمل کند تا پاره شود، بهبود می بخشد. همچنین، مقاومت لاستیک را در برابر سایش، افزایش می دهد. به کار بردن نانوکربنات کلسیم هزینه ها را پایین می آورد، سود زیادی را به همراه دارد و همچنین باعث به روز شدن تکنولوژی و توانایی رقابت در عرصه جهانی می شود. به طور کلی، نانوکربنات کلسیم در موارد زیادی با هدف افزایش استحکام لاستیک به طور کلی یا جزئی به ترکیبات آن افزوده می شود.


منبع: ماهنامه صنعت خودرو

[MAHDI-TONDAR]

شرکت خودروسازی BMW از اولین شرکتهایی بود که به کامپوزیتهای نانو کربن علاقمند شد. این شرکت قراردادی را با یک شرکت اروپایی تولید کننده الیاف کربن با نام SGL منعقد کرده است که در آن توافقی مبتنی بر سرمایه گذاری بالغ بر ۱۰۰ میلیون دلار امریکا در یک کارخانه تولید الیاف در منطقه Moses Lake واقع در واشنگتن بین این دو شرکت انجام شده است. در این سرمایه گذاری مشترک، شرکت "الیاف کربن خودرویی SGL" تاسیس شد که در آن ۴۹ درصد از سهام، متعلق به شرکت BMW می باشد.
الیاف کربن توسط شرکت Mitsubishi Rayon فرمول بندی خواهد شد و بعد از آن درکارخانه SGL آلمان بافته شده و در شرکت BMW قطعات داخلی و خارجی خودرو با آن ساخته می شود. این قطعات در آینده در خودروهای برقی به نام MegaCity استفاده خواهد شد که BMW قصد دارد در سالهای بین ۲۰۱۳ و ۲۰۱۵ روانه بازار نمایند. مدیر مالی شرکت BMW، آقای Friedrich Eichiner در این رابطه می گوید: "کارخانه ی آمریکا قادر خواهد بود کامپوزیتهایی با استحکام بالا را تولید کند." او همچنین بیان می دارد این الیاف به طور خاص برای تولید خودروهایی به کار خواهد رفت که براساس نیروی برق می باشند مانند مدل MagaCity .
MagaCity یکی از خودروهای برقی و خودروهایی با نیروی محرکه دوگانه می باشد که در طراحی آنها از کامپوزیتهای الیاف کربن استفاده شده است.
در انگلستان، Axon Automotive خودروهای سبک هیبرید را به نمایش گذاشته است. این خودروها با قطعات کامپوزیتی الیاف کربن ساخت شرکت Avontex که با پنلهای شرکت Axdoor که از الیاف کربن بازیافتی تشکیل شده است، ترکیب گردیده اند.
نظر دکتر Steve Cousins مدیریت Axon Automotive در این باب چنین است:" تکنولوژی نوین ساخت الیاف کربن، ما را قادر به ساخت خودروهای اقتصادی تر کرده است." مدلهای اولیه این خودروها در سالهای ۲۰۱۱ با قیمتهای مناسب به بازار عرضه خواهد شد همچنین در سال ۲۰۱۲ در کارخانه های کوچکی در انگلستان، اسپانیا، ایرلند، فرانسه، دانمارک و هلند تولید این اتومبیل ها به طور کامل آغاز خواهد شد.
General Motors نیز دیدگاههایی در زمینه خودروهای برقی درون شهری دارد. طراحی کلی خودروهای دو سرنشین سری EN V در نمایشگاه World Expo ۲۰۱۰ در تاریخ ۱ می و ۳۱ اکتبر در سه مدل به نمایش گذاشته خواهد شد. بدنه و سقف خودرو از ترکیب الیاف کربن، پلیمر PMMA شفاف و پلی کربنات، ساخته خواهد شد.
EN V دارای ۵/۱ متر طول و کمتر از ۵۰۰ کیلوگرم وزن می باشد و همچنین طول این خودرو یک سوم طول خودروهای کنونی است. موتور این خودرو در برگیرنده نمونه ای از PUMA (دسترسی و تحرک شهری شخصی) است که توسط شرکت Segway ساخته شده و با باتری های لیتیومی کار می کند.
در ماه آوریل، Teijin اعلام کرد که TCIC (مرکز خلاقیت کامپوزیت Teijin) موفق به ساخت PUPA EV که خودروهای فوق سبک می باشد، شده است. ارائه این سری از خودروها به بازار ، چشم انداز ۵ تا ۱۰ ساله شرکت Teijin می باشد.
طرح کلی PUPA EV تنها با ۲۰ قطعه قالب گیری شده با تجمیع کارکرد بالا طراحی شده است. بدنه CFRP، پنجره ی جلوی پلی کربناتی، سقف شفاف جاذب گرما، صندلیها و کفی های پلی استری زیست سازگار و فیلم های PET Teflex که به رنگ فلز می باشند و جایگزین آبکاری های کرومی میگردد، از جمله قطعات با فن آوری بالای استفاده شده در این خودرو خواهد بود.
با حرکت بازار به سمت این قبیل خودروها، شرکت Teijin الیاف کربن خود را از شرکتهای ژاپنی Toho Tenax تهیه می کند، این شرکت پلاستیکهای تقویت شده با الیاف کربن را در اتاقک خودرو، قسمت عقب و اجزاء داخلی خودروهای لکسوس LFA سری F استفاده خواهد کرد. Toyota Motors نیز در سال ۲۰۱۰ خودروهای خود را به بازار عرضه خواهد کرد. اطاقک Lexus متشکل از ۶۵ درصد کامپوزیت الیاف کربن است و حدود ۱۰۰ کیلوگرم سبک تر از نمونه مشابه ساخته شده با فلز آلومینیوم است.
ممکن است که قیمت الیاف کربن پایین بیاید ولی این افت قیمت نیز باعث نخواهد شد که به آسانی بتوان یک خودروی فوق سریع را خریداری کرد. Plethore LC – ۷۵۰ که توسط شرکت HTT SuperCar ساخته شده است. هنوز از قیمتی حدود ۴۵۰،۰۰۰ دلار برخوردار است.
در نمایشگاه کالای تشریفاتی Marques Monaco این خودروی سه صندلی که بدنه آن از کامپوزیت الیاف کربن ساخته شده است به نمایش در خواهد آمد. در این خودرو صندلی راننده در وسط قرار می گیرد.
خودرو Evora از شرکت Lotus که در سال ۲۰۱۰ در نمایشگاه ژنو نمایش داده شده است دارای بدنه کامپوزیتی با الیاف کربن است.
بعد از متوقف شدن تولید SLR برای شرکت بنز، شرکت McLaren یک کارخانه خودروسازی را در انگلستان راه اندازی کرد. این شرکت خودروهای مدل ۱۲C اش را که مجهز به شاسی کامپوزیتی کربنی MonoCell است را طراحی نمود. اولین نسخه این خودروها در نیمه اول سال ۲۰۱۱ به عنوان خودروهای دو سرنشین ۱۲C MP۴ برای فروش به بازار عرضه خواهد شد.
شرکت McLaren ۲۱۰۰ خودروی SLR با بدنه کامپوزیت کربنی بین سالهای ۲۰۰۰ تا ۲۰۰۹ تولید کرد که به رئیس این شرکت آقای Ron Dennis اجازه این ادعا را داد که شرکت خود را با تجربه ترین شرکت در زمینه تولید خودروهای کامپوزیتی با الیاف کربن بنامد. او همچنین ادعا کرد که McLaren اولین شاسی کربنی را به بازار خودروهای مسابقه ای در محدوده ی قیمتی ۱۴۳،۰۰۰ – ۲۰۰،۰۰۰ یورو معرفی کرده است.
هدف این شرکت بدست آوردن سهمی در حدود ۳ ۴ درصد بازار این محصولات است که در حدود ۴۰۰۰ خودرو را در سال دربر می گیرد. نکته مهم برای رسیدن به این هدف ساختار MonoCell است که به صورت یک تکه قالب گیری می شود بدون آنکه هیچگونه اتصالی در آن وجود داشته باشد این ساختار تنها در ۴ ساعت ساخته می شود که در آن از تکنولوژی Carto Tech اتریش و Toray ژاپن استفاده شده است. در مقام مقایسه شاسی سری SLR از شش قطعه ساخته شده است و برای تولید آن از روش RIM و قالب گیری انتقال رزین RTM استفاده می شود. ساخت این شاسی حدود ۴۰۰ ساعت زمان لازم دارد. مدیر عملیاتی McLaren آقای Alan Foster بر این عقیده است که زمان ساختن یک ۱۲C تنها در حدود ۱۰۰ ساعت است در صورتی که در ماشینهای SLR این زمان به بیش از ۸۰۰ ۹۰۰ ساعت می رسد. شاسی های MonoCell در حدود ۸۰ کیلوگرم سبک تر ار نمونه آلومینیومی است و این یعنی حدود ۲۵ درصد کاهش وزن و ۲۵ افزایش صلبیت. این موضوع شرکت McLaren را قادر می سازد بدنه های با وزن کمتر و ایزودینامیک تری را در مقایسه با نمونه های آلومینیومی بسازد. کامپوزیتهای کربنی همچنین برای پانل های Aston Martin DBS، مانند گلگیر، کاپوت و در صندوق عقب با سطح کلاس A به کار رفته است.

http://www.aftabir.com/images/article/break.gif






انجمن کامپوزیت ایران

[MAHDI-TONDAR]

يک «ماشين رانندگي چهار چرخه» که بسيار کوچک و در مقياس نانو است، توسط پژوهشگراني از هلند و سوئيس ساخته و راه‌اندازي شده است.


اين ماشين مولکولي داراي طول تقريبي يک نانومتر است و هنگامي که در عرض يک سطح مسي هدايت مي‌شود، از الکترون‌ها به عنوان سوخت استفاده مي‌کند. اين افزاره ريز مي‌تواند استفاده‌هاي زيادي در روبات‌هاي نانومتري يا به عنوان حامل‌هاي ريزي که مولکول‌ها را به اطراف منتقل مي‌کنند، داشته باشد.

«بن فرينگا» از دانشگاه «گرونينگن» و همکارانش، يک وسيله نقليه تک مولکولي واقعا فعال را به نمايش گذاشته‌اند. اين وسيله که روي چارچوب کربني آلي ساخته شده است، داراي چهار «چرخ» يا قسمت چرخنده است که از طريق پيوندهاي دوگانه کربن - کربن به بدنه متصل شده‌اند.

هنگامي که نوک ميکروسکوپ تونلي روبشي مجاور آن الکترون‌ها را به اين پيوندها شليک مي‌کند، اين پيوندها مي‌شکنند و به شکل ديگري تبديل مي‌شوند. اين فرايند به «ايزومريزاسيون» معروف است و باعث چرخش چرخ‌ها شده و وسيله نقليه را به جلو حرکت مي‌دهد.

«فرينگا» و همکارانش مي‌توانند وسيله نقليه مولکولي‌شان را با تنظيم تقارن يا «کايراليتي» قسمت‌هاي چرخنده به دو روش حرکت دهند. در يکي، وسيله نقليه در يک مسير تصادفي حرکت مي‌کند، چيزي که قبلا با ماشين‌هاي مولکولي فعال اجرا شده است. با اين حال، اين پژوهشگران مي‌توانند وسيله نقليه مولكولي خود را در يک مسير تقريبا مستقيم برانند.

«فرينگا» گفت: گام مهم پيموده شده، به نظر من اين است که ما نشان داده‌ايم که مي‌توانيم يک مولکول منفرد را در طول يک سطح به جلو حرکت دهيم و جهت گيري آن را کنترل کنيم.

وي افزود: اين دقيقا همان چيزي است که در نانوموتورهاي پروتئيني که با يک جهت گيري کنترل شده در طول فيلامان‌ها «پياده‌روي» مي‌کنند، اتفاق مي‌افتد.

«جيمز تور» از دانشگاه «رايس» در تگزاس، فکر مي‌کند که اين تحقيق دانشمندان را يک گام به سمت استفاده از ماشين‌هاي مولکولي سنتزي براي آرايش ساختارها، تقريبا مشابه آنچه که آنزيم‌ها در داخل بدن انجام مي‌دهند، نزديک‌تر مي‌کند.

وي مي‌گويد: اين کار يک سنگ‌ بناي بنيادي و مهم در جستجوي نانوماشين‌هايي است که در آينده کار مفيدي انجام خواهند داد.
اين پژوهشگران، جزئيات نتايج کار تحقيقاتي خود را در مجله‌ي «Nature» منتشر کرده‌اند.


منبع: کنجکاو

[روابط عمومی آکو فروم]

کاربردهای فناوری نانو در صنايع؛ صنعت خودروسازی

خلاصه :

اکنون توجه بخش عمده صنعت خودرو به کاربردهاي هوشمند فناوري نانو معطوف شده است و پيشبيني مي‌شود، روان‌‌کنندهاي بهبوديافته، پيل‌هاي سوختي سبک‌‌تر، مواد قوي‌تر و در عين حال با وزن کمتر، کاتاليزورها، فيلتر‌هاي نانوحفره‌اي، شيشه خودتميزشونده، رنگ‌هاي خودترميم‌‌شونده، حفاظت از خوردگي و تغيير رنگ بدنه، به سرعت در اين صنعت گسترش يابد. بخش‌هايي از صنعت خودرو تاکنون بيشتر متاثر از فناوري نانو بوده‌اند که از آن ميان مي‌توان به استفاده از لايه‌هاي نازک روي ياتاقان و اجزاي لغزنده، فيلترهاي الکتروستاتيک، سوئيچ‌هايي با قدرت بالا در وسايل احتراقي از طريق نشر ميدان در نوک‌هاي تيز و کاتاليزورهاي جديد با استفاده از سطوح گزينش‌پذير شيميايي و با تخلخل بالا اشاره کرد. بهره‌برداري از فناوري نانو براي بهبود کارايي بخش‌هاي داخلي خودرو به‌‌ويژه در ايجاد سطوح خود تميز‌شونده نيز از ديگر حوزه‌هايي است که مورد استقبال سازندگان و مصرف کنندگان خودروهاي امروزي قرار گرفته است.
متن اين مقاله به صورت pdf (http://www.nano.ir/papers/attach/1128.pdf) قابل دريافت مي باشد. (http://www.nano.ir/images/Iconsarms/pdf.jpg (http://www.nano.ir/papers/attach/1128.pdf))


منبع: سایت nano.ir