تبلیغات
نانو تکنولوژی

مقدمه(نانو تکنولوژی)

فناوری نانو یا نانوتکنولوژی رشته‌ای از دانش کاربردی و فناوری است که جستارهای گسترده‌ای را پوشش می‌دهد. موضوع اصلی آن نیز مهار ماده یا دستگاه‌های در ابعاد کمتر از یک میکرومتر، معمولاً حدود ۱ تا ۱۰۰ نانو متر است. در واقع نانو تکنولوژی فهم و به کارگیری خواص جدیدی از مواد و سیستمهایی در این ابعاد است که اثرات فیزیکی جدیدی - عمدتا متاثر از غلبه خواص کوانتومی بر خواص کلاسیک - از خود نشان می‌دهند. نانوفناوری یک دانش به شدت میان‌رشته‌ای است و به رشته‌هایی چون پزشکی، دامپزشکی، زیست شناسی، فیزیک کاربردی، مهندسی مواد، ابزارهای نیم رسانا، شیمی ابرمولکول و حتی مهندسی مکانیک، مهندسی برق و مهندسی شیمی نیز مربوط می‌شود. نانو تکنولوژی می‌تواند به عنوان ادامهٔ دانش کنونی به ابعاد نانو یا طرح‌ریزی دانش کنونی بر پایه‌هایی جدیدتر و امروزی‌تر باشد.

نوشته شده در تاریخ جمعه 17 اردیبهشت 1395    | توسط: سیدمحمدامین شاهمرادی    |    | لطفا نظر بدهید.()

نانو دیسپرس زغال سنگ در آب؛ منبع جدید انرژی جایگزین

شرکت منابع زغال سنگ اقیانوس آرام اعلام کرد که شرکت فناوری نانو دیسپرژن (‏NDT‏) پتنتی را با موضوع ‏نانودیسپرژن زغال سنگ در داخل آب به عنوان مبنای فناوری‌های مرتبط با سوخت و روش‌های تولید آن، در ‏اداره پتنت و علائم تجاری ایالات متحده، ثبت کرده است. این پتنت در 15 می 2012 به چاپ رسید.‏

نوشته شده در تاریخ پنجشنبه 24 مرداد 1392    | توسط: سیدمحمدامین شاهمرادی    |    | لطفا نظر بدهید.()

کاربرد نانو تکنولوژی درساخت صنایع گوناگون

جهان امروز نیازمند استفاده از ابزارهای جدیدی برای ارتقای سطح زندگی بشر است. روزانه مواد گوناگونی بر اثر کار و کوشش و تحقیقات به دست آمده، در چرخه تولید انبوه قرار گرفته و به بازار تجاری عرضه می شوند. برای مثال افزایش کارایی وسایل الکترونیکی با کاهش اندازه آنها، مانند کامپیوترهای بسیار پیشرفته و یا پیشرفت عظیم صنعت ارتباطات تنها با استفاده وسیع از نانو تکنولوژی میسر شده است. در این مقاله به بررسی کاربرد کنونی فناوری نانو تکنولوژی در میان مدت و بلند مدت پرداخته ایم که مواردی از آن به طور خلاصه نقل می شود.
صفحات خورشیدی و کیهانی: دی اکسید تیتانیم و اکسید روی در اندازه های نانو در صفحات خورشیدی برای جذب و یا انکسار پرتوهای ماورای بنفش که شفافیت لازم را برای عبور نور قابل رویت دارند، کاربرد بسیاری پیدا کرده است.
ترکیبات مرکب: یکی از موارد مهم کاربرد نانوتکنولوژی ساخت ترکیبات مرکب از چند ماده مختلف است. برای مثال با استفاده از لوله، سیم و ذرات نانو محصولات چند منظوره ای تولید می شود که هم دارای خواص هر یک از عناصر تشکیل دهنده است و هم ساختار جدیدی با کاربردهای پیشرفته دارد. این مواد در علوم پزشکی، در وسایل بصری، الکترونیک و مغناطیسی به کار می روند. هم چنین کربن سیاه که اندازه آن به چند ده نانو می رسد برای تقویت لاستیک وسایط نقلیه مورد استفاده قرار می گیرد. از یک نوع خاک رس در ابعاد نانو نیز برای ساختن سپرهای مقاوم وسایط نقلیه استفاده
می شود.
پوشش سطوح: استفاده از پوشش هایی در اندازه نانو و یا چند اتم، امکانات ویژه ای را به وجود آورده است. به تازگی شیشه هایی ساخته شده که با دی اکسید تیتانیم بسیار فعال پوشش داده شده است. این شیشه ها ضد باکتری،دفع کننده آب و از بین برنده مواد شیمیایی بوده و به طور خودکار خود را تمیز می کنند. کاربرد دیگر مواد نانو ساختن پوشش های بسیار مقاوم در مقابل خش، به صورت یک یا چند لایه بر روی لایه اصلی است. گروه بیشماری پارچه های قابل تنفس، ضد آب و لکه با کنترل منافذ وناهمواری های سطح آن در حد اندازه های نانو از مواد پلیمری و غیرآلی ساخته شده ا ند.
ابزار برشکاری بسیار سخت: ابزار ساخته شده از کریستال های تنگستن، تانتانیم و تیتانیم در اندازه های نانو، منجر به ساخت ابزار برش بسیار سخت تر در مقایسه با همان ماده در اندازه ذرات بزرگتر شده است. کاربرد این ابزار در سوراخکاری، برش فلزات در ماشین تراش،
قالب سازی، سنگ بری و نظایر آن بسیار وسیع است.
کاربردهای فناوری نانو در میان مدت شامل موارد زیر می شود:
رنگها و محلولها: استفاده از رنگها در اندازه نانو می تواند قابلیت هاو توانایی های بسیار خوبی را به رنگ بدهد. برای مثال ساختن رنگهای سبک می تواند وزن هواپیماها را کاهش داده و باعث صرفه جویی در سوخت آنها شود. کاهش حلال ها مورد دیگریست که از آلودگی محیط زیست جلوگیری می کند. محلول های ضد باکتری موارد استفاده بسیاری در تاسیسات تصفیه آب دارد و دیگر نیازی به استفاده از ضد باکتری مانند کلر نخواهد بود. نانو تکنولوژی در مبدل های حرارتی با جذب امواج قرمز باعث صرفه جویی در انرژی شده و با تغییرات دما و یا محیط شیمیایی اطراف آن، موجب تغییر رنگمی شود. عمده ترین هدف از اجرای این پژوهشها در مورد رنگها اهداف زیست محیطی است.

محیط زیست: مطالعه و بررسی بر روی تاثیرگذاری مواد نانو بر مواد آلوده کننده خاک و آبهای زیرزمینی و خنثی کردن تاثیرات مخرب آنها، نمونه ای از پژوهشهای میان مدت است.
هم چنین تلاش برای ساخت موادی که سرب و جیوه موجود در محیط زیست را به صورت غیرفعال در آورد، ادامه دارد. اگر این تحقیقات به صورت کامل انجام شود، می توان از آلودگی سرب هوا که از سوخت ماشین های درون سوز بوجود می آید جلوگیری کرد.
سلولهای سوختی: سطح سلولی سوختها از نظر مهندسی تاثیر مستقیمی بر عملکرد درونی آن دارد. استفاده از هیدروژن به عنوان یک سوخت میانی ممکن است با تغییرات بنیادی هیدروکربورها در کاتالیستهای یک راکتور به دست آید. استفاده از علوم نانو برای شدت بخشیدن به عملکرد کاتالیزورها می تواند به بازدهی بیشتر و تولید سوختهایی با ذرات کوچکتر کمک کند. این عامل می تواند در افزایش تولید انرژی برق موثر باشد و در نتیجه برای تولید هیدروژن به جای استفاده از هیدروکربورها از مواد فراوانتر و سازگارتر با محیط زیست استفاده کرد. امروزه هیدروژن به عنوان جانشین سوخت هیدروکربورها در جهان بسیار مورد توجه قرار گرفته است.
نمایشگرها: درخواست بسیاری برای تولید نمایشگرهای بزرگ، شفاف و تخت در تلویزیون، کامپیوتر و نظایر آن وجود دارد. نانو کریستال های سلنیوم روی، سولفات روی و سولفور کادمیم با روش ژل به صورت تنها(تبدیل ژل مایع به جامد) از موادیست که برای ساخت نور متصاعد از فسفر مورد استفاده قرار می گیرند. همچنین استفاده از CNTs نیز در ساخت این وسایل با درخشش فوق العاده و مصرف انرژی و تشعشعات زیانبار کمتر و طول عمر بیشتر، نسل آینده نمایشگرهای پیشرفته را بوجود خواهد آورد.
باطری ها: توسعه وسایل الکترونیکی قابل حمل مانند تلفن های همراه، دستگاههای ناوبری، کامپیوترهای کوچک و قابل حمل، سنسورهای کنترل از راه دور و نظایر آنها، نیاز به داشتن باطری های سبکتر با انرژی و دوام بیشتر را دو چندان ساخته است. مواد کریستالی نانو با استفاده از روش کاربرد ژلها در صفحات جداکننده باطریها می تواند انرژی بیشتری در مقایسه با باطریهای متداول امروزی ذخیره کند. باطری های ساخته شده از نانو کریستال های نیکل نیاز به شارژ مجدد را کاهش و ذخیره انرژی در باطریها را در حد قابل توجهی افزایش داده است.
مواد افزودنی سوختها: هم اکنون تحقیقات برای افزودن ذرات نانوی اکسید سدیم به سوختهای دیزل در دست اقدام است که باعث بالا رفتن بازدهی، صرفه جویی اقتصادی و کاهش میزان مصرف آنها در بلند مدت خواهد شد.
کاربردهای بلند مدت فناوری نانو شامل موارد زیر می باشد:
مواد مغناطیسی: ساخت ابزارهای مغناطیسی از نانوکریستال های یوتریوم، ساماریوم و کوبالت خواص بسیار منحصر بفردی را با توجه به کوچک بودن ذرات کریستالها بوجود می آورد. این مواد در ساخت موتورها، ماشین های تحلیلی مانند MRI و همچنین در علوم پزشکی کاربرد وسیعی دارند. میکروپروسس ها، حافظه های کامپیوتر، دیسک های سخت، با استفاده از فناوری نانو می تواند اطلاعات بسیار زیادی را در خود جای دهند.
وسایل پزشکی: به طور معمول اعضا قابل کاشت در بدن، مانند دریچه های قلب، ساخت اندام های مورد نیاز در ترمیم های ارتوپدی ساخته شده از تیتانیوم و فولادهای ضد زنگ با سایر اعضای بدن سازگاری دارند ولی متاسفانه ممکن است در طول عمر بیماران دچار خوردگی شده و کارآیی خود را از دست بدهند.
استفاده از نانو کریستالهای اکسید زیر کانیوم،‌به عنوان یک عنصر بسیار سخت، غیرخورنده و مقاوم در مقابل واکنشهای بدن و سازگاری با آن جایگزین بسیار خوبی برای روش های متداول است. نانو کریستالهای »سیلیکون کربید« به علت وزن کم، مقاومت بسیار عالی و سازگاری با اعضای بدن برای ساخت دریچه های مصنوعی قلب در آینده بکار خواهد رفت. ساخت رباط هایی با کاربردهای بسیار متفاوت در بدن در اندازه های کوچک بخش مهمی از کاربردهای وسیع اینگونه مواد را شامل می شود.
سرامیک های ماشین آلات: سرامیک ها بسیار سخت، شکننده و غیرقابل ماشینکاری بوده و کوچک شدن ذرات آنها در حد نانو کریستالها باعث شکنندگی بیشتر آن می شوند. امروزه نانوکریستالهای نیترات و یا »کربید سیلیکون « در ساخت قطعات ماشین‌ آلات مختلف مانند فنرهای بسیار مقاوم، بلبرینگها، سوپاپ های موتور، اجزای کوره ها و نظایر آن به علت آنکه به آسانی قابل ساخت بوده و مقاوم در مقابل حرارت و واکنش های شیمیایی مقاوم هستند کاربرد وسیعی دارند. در صورتیکه این مواد توسط پرس فشرده شوند،‌مقاومت حرارتی بسیار زیادی را در مقایسه با سایر سرامیک ها به دست می آورند.
تصفیه آب:‌ فناوری نانو باعث صرفه جویی در مصرف انرژی برای تصفیه آب در سیستمهای تقطیر می شود. همچنین این فناوری منجر به بالا بردن تکنولوژی مورد استفاده کنونی خواهد شد.

لباس های جنگی: به تازگی استفاده از فناوری نانو برای ساخت لباس های ویژه میدان های جنگ توسط گروه تحقیقات دانشگاه MIT انجام شده است. هم اکنون برنامه ای برای ساخت موادی که بتواند در کوتاه مدت جاذب انرژی شوکهای امواج انفجاری و موادی که در بلند مدت بتواند در برابر مواد شیمیایی و بیولوژیکی از خود مقاومت نشان دهند بصورتی که در مقابل این مواد حساس بوده و پس از شناسایی مواد روزنه های لباس مسدود شوند در حال بررسی است. گونه ای دیگر از این مواد برای کشف آسیب های وارده به بدن به صورت خودکار عمل خواهد کرد. برای مثال به کمک این مواد شکستگی استخوانها را بسرعت شناخته و گچ گیری متداول امروزه را انجام می دهند

نوشته شده در تاریخ سه شنبه 14 شهریور 1391    | توسط: سیدمحمدامین شاهمرادی    |    | لطفا نظر بدهید()

ضداب بتن ومصالح خودتمیزشونده نانو

ضداب بتن ومصالح  خودتمیزشونده  نانو

مقدمه: یك ساختمان محافظت نشده وقتی در برابر بورانی با سرعت 32 كیلومتر در ساعت قرار گیرد می تواند طی مدت 6 ساعت بیش از 10 لیتر اب به ازای هر متر مربع را جذب نماید. یك سازه بتنی در همین شرایط تقریباً 20 لیتر اب جذب خواهد كرد. جذب اب باران صدمات متعدد و جبران ناپذیری را به ساختمان وارد می اورد: این صدمات را می توان به دو گروه طبقه بندی كرد:
صدمات ظاهری: 1) شوره زدگی 2) پوسته شدن رنگ ) قارچ ها 3) كپك ها 5) كثیف شدگی زود هنگام.
صدمات ساختاری: 1) واكنش سیلیكات قلیایی(ASR) 2) یخ زدگی و ذوب شدن پیاپی اب در مصالح 3) كربونیزاسیون ، باران های اسیدی ، سولفاته شدن 4) خوردگی اهن الات به كار رفته.

ضد اب كردن مصالح ساختمانی در طول هزاره اخیر همیشه مشكلی فراگیر بوده است. بعلت نبود اشنایی با سطح نانویی مصالح ساختمانی ، این مشكل كاملاً مورد بررسی قرار نگرفته است. پیشرفتهای اخیر در علم و فن اوری ، عملاً امكان استفاده از اخرین فن اوری نانو در تولید محصولات ارگانو سیلیكون (Organo-Silicon) و سازگار با محیط زیست برای ضد اب كردن انواع مختلف مصالح ساختمانی را فراهم ساخته است.فن اوری نانو تضمین كرده است كه عمر این نوع خدمات بیش از بیست تا سی سال با هزینه ای بسیار مقرون به صرفه می باشد.

زایكوسیل چیست ؟ زایكوسیل تنها ماده محلول در اب در دنیا است كه برای ضد اب سازی مصالح ساختمانی استفاده می شود. زایكوسیل تمام سه ویژگی برتر لازم برای مواد ضد اب را در خود دارد. زیرا :
1) نانو تكنولوژی است ولایه های زیرین غیر الی را در سطح مولوكولی ضد اب می كند.
2) دوستدار محیط زیست است و به صورت محلول در اب استفاده می شود و VOC ان برای هر متر مربع اعمال شده به طور قابل توجهی كمتر از فناوری مشابه پایه حلالی است.
3) این محصول بر پایه شیمی ارگانو سیلیكون و یك ماده واكنشی است ، بنابراین با سطح زیر لایه غیرالی واكنش داده و پس از انجام واكنش جزیی از ساختار ان می شود به همین دلیل ماندگاری طولانی را فراهم می اورد.

زایكوسیل به دلیل اندازه نانو به عمق زیر لایه نفوذ كرده و خاصیت اب گریزی را برای بیش از 20 سال حفظ می كند. این محصول بسیار مقرون به صرفه است. هزینه زایكوسیل 10 تا 20% هزینه فناوری سیلان پایه حلالی است. زایكوسیل و محلول ان غیر قابل اشتعال است و اعمال ان به راحتی با برس ، غلتك و اسپری بدون فشار امكان پذیر است. هیچ وسیله یا اقدام ایمنی خاصی برای كاربرد این ماده لازم نیست.

زایكوسیل نسل جدید فناوری نانو است كه به منظور ضد اب سازی سطوح طراحی شده ، در برابر اشعه فرابنفش خورشید و تغییرات دمایی مقاوم است و به خاطر اندازه نانو و قدرت نفوذ ذرات ان قادر است در برابر فرسایش باد مقاومت كند. در طراحی زایكوسیل همیشه مسئله محیط زیست مد نظر بوده است. این ماده نانو تكنولوژی پایه ابی است بدین معنی كه با سخت ترین استاندارد های VOC كالیفرنیا مطابقت دارد.

زایكوسیل در اب محلول می شود و یك محلول شفاف مثل اب تشكیل می دهد كه می توان به راحتی ان را با اسپری ، برس یا غلتك روی سطح انواع بتن و سازه های ساختمانی موجود یا جدید اعمال كرد. زایكوسیل با سطح بتن و مصالح ساختمانی پیوند شیمیایی ایجاد می كند و هنگامی كه خشك شد خود را با ان تطبیق می دهد تا سطح را در برابر اب ورودی محافظت كند.
پوشش های معمولی بر پایه شیمی تشكیل لایه (film forming) رطوبت را درون لایه های زیرین حبس كرده و منجر به ورقه شدن لایه رنگ در داخل ساختمان می شود. پیوند شیمیایی زایكوسیل قابلیت تنفس سازه را حفظ كرده و باعث پوسته شدن رنگ نمی شود و لذا توانایی سازه را برای مدت زیادی حفظ می كند.

زایكوسیل به دلیل واكنشی بودن و تشكیل پیوند شیمیایی با مصالح ساختمانی معدنی در اثر بارش مداوم باران شسته نمی شود. زایكوسیل تركیب منحصر به فردی دارد كه در برابر تخریب ناشی از اشعه فرابنفش مقاوم است و به اندازه كافی در سطح نفوذ می كند تا با غلظت كم محافظت مقرون به صرفه و مؤثر ایجاد كند.

ویژگی های فناوری زایكوسیل :
عمر طولانی بالغ بر 20 سال برای ضد اب سازی
هزینه كم/ قابل رقابت با انواع محصولات مشابه
كاربری اسان و زمان بری كم تر
دوستدار محیط زیست و محلول در اب (مطابق با استاندارد VOC كالیفرنیا)
حفظ زیبایی و جلوگیری از تخریب سازه

نوشته شده در تاریخ شنبه 19 فروردین 1391    | توسط: سیدمحمدامین شاهمرادی    |    | لطفا نظر بدهید()

ضدآب بتن ومصالح خودتمیزشونده نانو

ماده ضدآب کننده بتن و مصالح ساختمانی با نام تجاری زایکوسیل(Zycosil).
زایکوسیل نسل جدیدی از تکنولوژی نانو می باشد که برای ضد آب کردن بتن و مصالح ساختمانی و محافظت از آنها در برابر گرما و اشعه فرابنفش و فرسایش ساخته شده است. این ماده بخاطر اندازه بسیار ریز (4 تا 6 نانومتر) و قدرت نفوذ بالا (3تا 5 میلیمتر) ، در برابر فرسایش باد ، بارش مداوم باران و اشعه فرابنفش مقاوم است. در ساخت زایکوسیل مسائل زیست محیطی لحاظ شده اند. این محصول اولین ماده ضد آب ، با تکنولوژی نانویی پایه آبی در جهان است ، بدین معنی که با بالاترین استانداردهای VOC مطابقت دارد. زایکوسیل در آب حل می شود و محلولی شفاف تشکیل می دهد. این محلول می تواند برای سطوح تازه ساز و قدیمی ساز بتنی و بناها (مصالح ساختمانی) به وسیله اسپری ، قلم مو و یا غلتک استفاده شود. زایکوسیل با سطح بتن و مصالح واکنش شیمیایی داده و پس از خشک شدن بخشی از آنها می شود و آن را به شدت دافع آب می کند و تا زمانیکه مصالح ساختمانی وجود دارند از آنها در برابر آب محافظت می کند.

تکنولوژی نانوی بکار رفته در تولید این ماده باارزش ازمکانیزم برگ گل نیلوفر آبی الهام گرفته شده است و این یعنی ایجاد سطوحی با خاصیت:
**آب گریز**خود تمیز شونده**باقابلیت تنفس**
بتن مسلح ، ملات ، آسترسیمانی ، بلوکه های سیمانی ، ورقه های سیمانی سقف ، موزاییک ، انواع سنگهای طبیعی و مصنوعی ، سنگ دانه ها ، خاک ، دوغاب ، آجر ، کاشی و محصولات سفالی را می توان با زایکوسیل در برابر آب محافظت کرد.
آب به عنوان ویرانگر بزرگ (حلال و واسطه واکنش) مهمترین عامل نابودی مصالح ساختمانی به شمار می رود. مصالح ساختمانی محافظت نشده می توانند صدمات ظاهری و ساختاری جبران ناپذیری را در اثر جذب آب متحمل شوند مثل:شوره زدگی ، رشد قارچ و کپک ، سیاه شدن نما ، پوسته شدن رنگ ، طبله کردن وغیره. مسئله مهم دیگر جلوگیری از تضعیف مقاومت بتن مسلح در اثر واکنش های آلی سیلیکا- قلیایی(ASR) ، باران های اسیدی ، کربنات شدگی و جلوگیری از نفوذ کلرید ، عامل خوردگی میله های فولادی در بتن مسلح می باشد.

زایکوسیل نخستین فن آوری مقرون به صرفه و سازگار با محیط زیست است که در مقابل آب محافظتی طولانی مدت (بیش از20 سال) ایجاد می کند. زایکوسیل با نسبتهای 1 به 10 و 1 به 20 در آب حل می شود ، هر لیتراز این محلول آماده می تواند در سطوح افقی 3 تا 4 متر مربع و در سطوح عمودی6 تا 8 مترمربع را پوشش دهد ، میزان قطعی مصرف بستگی به خلل و فرج سطح دارد.
برخی از موارد مصرف زایکوسیل بشرح زیر است:
کاربردهای عمومی: ساختمانهای جدید ، ساختمانهای قدیمی ، مناطق ساحلی ، ورقه های سقفی سیمانی ، محل های فرش شده با بتن ، آثارگلی ، کاشی و سفالی ، سنگها و آجرهای بدون محافظ .
کاربردهای تجاری و بازرگانی : برج های خنک کننده ، تصفیه خانه فاضلاب ، لوله های سیمانی و بتنی ، پل ها ، تراورس های خط آهن ، تقاطع های غیر هم سطح ، تونل ها ، اسکله های دریایی ، بار انداز هاو کارخانه های کشتی سازی .

زایکوسیل همچنین یک پرایمر بسیار عالی است چون علاوه برافزایش قدرت چسبندگی رنگ ، سطح آن را کاملا" ضد آب می کند و با نفوذ به منافذ سطح و پوشش آن میزان پوشانندگی رنگ را افزایش داده در نتیجه رنگ کمتری مصرف می شود.

نوشته شده در تاریخ شنبه 19 فروردین 1391    | توسط: سیدمحمدامین شاهمرادی    |    | لطفا نظر بدهید()

کاربردهای نانو پوشش ها

این‌همه تلاش برای چیست؟ استفاده از فناوری های نوین برای دستیابی به محصولات بهتر و کارایی بالاتر، مهمترین و تنها عامل اختراعات و اکتشافات است. نانوپوشش‌ها هم ویژگی‌های محصولات را از جنبه‌های مختلف افزایش داده‌اند. در فعالیت‌های صنعتی می‌توان به پوشش‌دهی نانومتریِ ضد سایش، ضد خش و مقاوم در برابر خوردگی اشاره کرد. پوشش‌های اپتیکی هم به‌سرعت در حال پیشرفت هستند. کاربردهای پزشکی و بهداشتی هم بیشترین تأثیر را روی سلامتی و زندگی ما دارند. برای مثال پوشش‌های نانوکامپوزیتی در صنایع بسته‌بندی سبب نازکتر شدن بسته‌بندی و سبکی و طولانی‌تر شدن عمر مواد غذایی می‌شوند.

دسته دیگر، کاربردهای الکتریکی و الکترونیکی‌اند که موجب کوچکتر شدن قطعات الکترونیکی، افزایش ذخیره‌سازی اطلاعات، ساخت پوشش‌ها با رسانایی بالا و... می‌شوند. در ادامه، برخی از مهمترین محصولات و کاربردهای حاصل از پوشش‌دهی نانومتری را توضیح می‌دهیم.

نانوفیلترها
ما از فیلتر چه انتظاری داریم؟ فیلترهای معمولی چه میزان از نیاز ما را برطرف می‌کنند؟ برای افزایش دقت چه تدبیری باید اندیشید؟
وقتی سرما می‌خورید یا در معرض هوای آلوده هستید، برای جلوگیری از ورود میکروب، ویروس یا مواد سمی مثل سرب، چه کاری انجام می‌دهید؟ اکثراً از یک ماسک سفید استفاده می‌کنند. (البته بعضی‌ها حاضرند سرب بخورند، ولی از این ماسک‌ها استفاده نکنند!)
ماسک‌های متداول می‌توانند جلو ورود باکتری‌ها را بگیرند، ولی باکتری‌ها را از بین نمی‌برند. به این صورت که آنها را روی خود جذب می‌کنند. بعد از مدتی باکتری‌ها و ذرات، روی پوشش جمع می‌شوند و لایه‌ای از مواد مضر را تشکیل می‌دهند و چون ماسک با سیستم تنفسی در ارتباط است، استفاده از آن خطرناک است و در نتیجه نیاز به تعویض دارد. این مشکل را پوشش‌های نانوذرات نقره حل کرده‌اند. ویژگی این پوشش از بین بردن میکروب‌هاست. در نتیجه این ماسک‌ها طول عمر بیشتر و کیفیت بهتری نسبت به ماسک‌های معمولی دارند.


ماسک ساخته‌شده با کمک نانوذرات نقره

شرکت Argonide Nanomaterials سازندة نانوذرات و محصولات نانوفیلتراسیون است. این فیلترها از الیاف نانومتری آلومینا ساخته شده‌اند. این الیاف ذرات نانومتری را به خود جذب می‌کند و نگاه می‌دارد. از این فیلتر می‌توان برای تصفیة آب استفاده کرد، چون 9/99 درصد ویروس‌ها را در جریان آب با سرعتی بیشتر از نمونه‌های فعلی حذف می‌کند. در بیشتر نواحی جهان، به‌خصوص جهان سوم، مردم دسترسی کمی به آب آشامیدنی دارند و استفاده از این محصول برای این گروه از انسان‌ها بسیار مفید خواهد بود.

پوشش‌های ضدّ سایش
خیلی از ابزار مثل ابزارآلات برش، متّه و... به علت کاربردشان بیشتر در معرض اصطکاک قرار می‌گیرند و زودتر ساییده می‌شوند. شرکتNanodyne این مشکل را با ساخت پوششی کامپوزیتی حل کرده است. این پودر کامپوزیتی ترکیبی از کاربید تنگستن و کُبالت است که اندازة دانه‌های آن از 15 نانومتر بیشتر نمی‌شود و بر اثر پخت به ماده‌ای سخت‌تر از الماس تبدیل می‌گردد و پوشش بسیار مناسبی برای ابزار آلات تولید می‌کند

OLED
یکی از محصولات مهم فناوری ‌نانو، ساخت صفحات نمایشگر بلور مایع با استفاده از لایه‌های پلیمری فولرین است که به OLED مشهورند. به طور خلاصه، فولرین‌ها به خاطر خواص نورانی‌شان می‌توانند وضوح بیشتری به مانیتور بدهند. بنابراین OLED ها نسبت به LCD ها قابلیت تفکیک و وضوح بالاتری دارند.

پوشش‌های فوتوکاتالیستی با خاصیت خودپاک‌کنندگی
این کاربرد نانوپوشش‌ها بیشتر مورد علاقة دانش‌آموزانی است که وقتی از مدرسه به خانه باز می‌گردند باید جواب مادرشان را بدهند که چرا لباس‌هایشان خاکی و گچی است! در چنین شرایطی لباس‌هایمان را می‌شوییم، ولی در مقیاس‌های بزرگ مثل دیوار، کف اتاق، قطعات و... تمیز کردن، هم پرهزینه است و هم وقت‌گیر. بنابراین بهترین راه حل این است که اصلا کثیف نشوند که بخواهیم تمیزشان کنیم . ( قابل توجه افراد تنبل ! )
امروزه قطعاتی طراحی شده‌اند که هیچ‌گاه کثیف نمی شوند و علاوه بر این، قابلیت تمیزکنندگی و تصفیه را نیز دارند. پوشش‌های فوتوکاتالیستی جزو این گروه هستند. این پوشش‌ها از بلورهایی تشکیل شده‌اند که در مقابل نور خاصیت خود‌پاک‌کنندگی پیدا می‌کنند. این پوشش می‌تواند با اسپری کردن روی انواع سطوح قرار بگیرد و با تجزیة مواد آلوده‌کنندة هوا آن را هم تصفیه کند. لباس‌های ضدّ لک هم خاصیت خودتمیزشوندگی دارند، ولی سازوکارشان با پوشش‌های فوتوکاتالیستی متفاوت است. اگر برگ نیلوفر آبی را تا حالا دیده باشید، همیشه قطره‌های آب روی آن و در مرکز برگ جمع می‌شوند، ولی هیچ‌گاه برگ خیس نمی‌شود.


برگ نیلوفر آبی هیچ‌گاه خیس نمی‌شود.

دستتان را با کرِم چرب کنید و بعد آن را توی آب فرو ببرید. این تجربه‌ای است که احتمالاً پیش از این داشته‌اید. در این حالت آب قطره قطره روی دستتان قرار می‌گیرد و به سمت پایین سرازیر می‌شود.
‌شیشه‌های ضد بخار هم با همین روش عمل می‌کنند. در این حالت لایه‌‌ای را روی سطح شیشه می‌نشانند که با آب خیس نمی‌شود

یعنی وقتی بخار روی سطح شیشه می‌نشیند، نمی‌تواند مثل یک لایة نازک روی آن جا خوش کند، بلکه به صورت قطره قطره در‌می‌آید و از روی آن سُر می‌خورد.

پوشش‌های فوتوکاتالیستی قطعاتی هستند که هیچ‌گاه کثیف نمی شوند. این پوشش‌ها از بلورهایی تشکیل شده‌اند که در مقابل نور خاصیت خود‌پاک‌کنندگی پیدا می‌کننداستفاده از لایه‌های ضد نورUV
یکی از نعمت‌های خوب خدا که به آن کم توجه می‌کنیم، لایة اُزُن است. این لایه مقدار زیادی از پرتو UV (Ultra Violet: ماورای بنفش) را جذب می‌کند. با وجود این، مقداری از آن نیز به سطح زمین می‌رسد که گرچه اندک است، اما با سوراخ شدن لایة اُزُن (نمونه‌ای از شاهکارهای بشر!) مقدار آن بیشتر شده و خطر خراب شدن لایه‌های پوست افزایش زیادی پیدا کرده است. محققان با دو روش از این تخریب جلوگیری می‌کنند. روش اول که در ادامه توضیح داده می‌شود، با استقبال خوب صنایع آرایشی مواجه شده است. این صنایع در کرم‌های ضد آفتاب از روش اول استفاده کرده‌اند و چون ما آدم‌ها به زیبایی و سلامت خود اهمیت زیادی می‌دهیم، از این راه پول خوبی به جیب زده‌اند.
حالت اول این است که اجازة نفوذUV را به سطح مورد نظر نمی‌دهند. فکر می‌کنید برای این کار، با توجه به توضیحاتی که قبلاً داده‌ایم، بهترین نوع پوشش چیست؟ درست است، لایة نازک بسیار مناسب است. ولی به جز آن از نانوذارات هم می‌توان استفاده کرد.

در حالت دوم UV جذب می‌شود. برای این کار از نانوذرات اکسید روی استفاده می‌کنند. یکی از علل مرغوبیت کرم‌های آفتاب ساخته‌شده با نانوذرات اکسید روی، شفافیت این نانوذرات است. در گذشته هم موادی را به کرم‌های آفتاب اضافه می‌کردند، ولی این مواد موجب کدر شدن کرم می‌شد. ولی نانوذرات به علت ریز بودن تغییری در رنگ کرم ایجاد نمی‌کنند.

پوشش‌های هوشمند
هنوز تحقیقات در این زمینه ادامه دارد، ولی اثرات آن به این‌گونه خواهد بود:
روزی را تصور کنید که برای عوض کردن رنگ ناخن‌هایتان به ناخنتان دستور شفاهی بدهید! شما از مایعی شفاف استفاده خواهید کرد که با تغییر جای اتم‌هایش دستور شما را عملی می‌کند. این مواد هوشمند از روش شکست نور استفاده خواهند کرد، درست مثل بال پروانه. ولی خدا آن روز را نیاورد! همین‌طوری هم مدل ناخن‌ها عجیب و غریب است، چه رسد به اینکه دست‌های هر کس مثل یک جعبه مدادرنگی بشود!

نتیجه‌گیری و مرور کلی
در این گزارش با تعاریف پوشش، روش‌های تولید، خواص و کاربردهای آنها آشنا شدیم و هر یک از مباحث فوق را در مورد نانوپوشش‌ها بررسی کردیم. درک مفهوم نانوپوشش‌ها مستلزم بیان پیش‌زمینه‌ای دربارة پوشش‌هاست. به طور کلی نانوپوشش‌ دربرگیرندة مفهوم لایه‌های نانومتری و روکش‌های نانوساختار است. در کل، نانوپوشش‌ها دارای خواص بهتری نسبت به پوشش‌های معمولی هستند و از نظر کاربردی می‌توان آنها را در مصارف حساس به ‌کار برد. اگر‌چه به طور کلی روش‌های تولید این نوع از پوشش‌ها با روش‌های تولید پوشش‌های متداول تفاوت چندانی ندارد، اما می‌توان با دقت در پارامترها و شرایط تولید، چنین پوشش‌هایی را هم تولید نمود. کاربردهای نانوپوشش‌ها با توجه به ساختار ویژة آنها و خواص ناشی از این ساختار تعیین می‌شود

نوشته شده در تاریخ شنبه 19 فروردین 1391    | توسط: سیدمحمدامین شاهمرادی    |    | لطفا نظر بدهید()

دستور مصرف نانو شیشه

دستور مصرف نانو شیشهچرا شیشه نیاز به نگهداری دارد؟ اصولا تصور بر این است که شیشه فقط در خصوص شکستن آسیب پذیر است ولی در حقیقت ممکن است به مرور زمان دچار خوردگی، ساییدگی و یا لکه دار شود. سطح شیشه اصولا صاف و هموار نیست، بنابر این همواره آلودگی های محیطی میتوانند داخل شیارهای شیشه وارد شده و شیشه را مات کنند.ساییدگی یا خوردگی سطح شیشه عموما از طریق تجمع مواد نامحلول موجود در آب و سفت شدن آنها روی سطح پس از تبخیر آب حاصل میشود. هنگامیک آب آلوده تبخیر میشود نمکها و املاح موجود در آب، تغلیظ شده و روی شیشه رسوب میکند و در این حالت با ملکولهای شیشه پیوند بسیار محکمی ایجاد کرده و در نتیجه لکه ها و جرم هایی پدید می آیند که در خلل و فرج شیشه نفوذ کرده و فقط با مواد خاصی قابل جدا شدن میباشند. این رسوبات که عموما نمکی هستند بعلت غیر شفاف بودن شیشه را مات، سیاه و غیر صاف کرده و گاها اثرات نامطلوب برگشت ناپذیری ایجاد میکنند.معرفی محصول:NG1010 یک محصول بسیار جدید برای پوشش شیشه میباشد. خاصیت راحت تمیز شدن شیشه پس از نانو شدن از طریق فعل و انفعالات شیمیایی یک محلول سل و ژل حاصل میشود. پس از این واکنش تشکیلاتی 3 بعدی با یک لایه بسیار بزرگ بر روی شیشه حاصل میاید. این حالت خاصیت آب گریزی با ماندگاری بسیار طولانی به شیشه میدهد. این پوشش بسیار نازک بوسیله آب ، تمیز کنندها و یا آب با فشار بالا بهیچ عنوان از بین نمیرود. میزان مصرف این محصول بسیار بسیار پایین است. هرلیتر محلول NG1010 ، 400 متر مربع شیشه را پوشش میدهد. در استرالیا هنگام نانو کردن شیشه های ساختمانی در سیدنی به ازای هر 600 متر مربع 1 لیتر از محصول استفاده شده است.Ng1010 ازرانترین و کارامدترین محصول پوششی برای شیشه میباشد.آماده کردن سطح پیش از نانو کردن:
دستور مصرف نانو شیشه
مهمترین عامل در استفاده از NG1010 تمیز کردن سطح مورد نظر میباشد. این ماده به سطوح چرب و کثیف نمیچسبد. مواد بسیار زیادی در روی شیشه وجود دارند که با چشم دیده نمیشوند. اگر شیشه شما کاملا نو نمیباشد باید از محلول خاص دیگری برای از بین بردن این لکه های نامرئی استفاده کنید ولی برای شیشه های نو و استفاده نشده، تمیز کردن با شیشه پاک کنهای معمولی و یا آب کافی میباشد. در نهایت شیشه باید کاملا شفاف و تمیز گردد. نحوه استفاده: 1) شیشه را کاملا تمیز کنید2) اطمینان حاصل نمایید که شیشه خشک است.3) یک قطعه پارچه نخی مثل حوله کتانی و یا پارچه تنظیف مانند پارچه های زیر را انتخاب کنید.4) چند قطره از محلول را روی شیشه بریزید و با حرکت دورانی بسیار تند آنرا به کلیه نقاط شیشه بمالید. توجه کنید فقط کافیست شیشه کمی با این ماده تماس داشته باشد و میزان زیادتر آن ایجاد لکه هایی میکند که بعدا با آب تمیز میشوند.5) حدودا 30 دقیقه پس از اعمال کردن، شیشه تا 50% نانو شده است و خاصیت آبگریزی دارد و خواص کامل محصول، 24 ساعت بعد نمایان میشود.6) میزان مصرف بسیار پایین است بطوریکه حدود 3 سی سی برای یک متر مربع کاملا کافیست. با توجه به اینکه این ماده بسرعت تبخیر میشود، استفاده از آن در دمای بالای 25 درجه سانتیگراد معمولا باعث مصرف میزان بیشتری خواهد شد. بهتر است از تماس با دست جلوگیری شود و از دستکش استفاده شود. برای مصارف صنعتی نیز پیشنهاد میشود هوا کش ها روشن باشد و از ماسک استفاده شود. (به علت آتشگیر بودن این ماده رعایت نکات ایمنی ضروریست. حتی الامکان سعی کنید از بخارات آن تنفس نشود.)
دستور مصرف نانو شیشه
روش تست شیشه نانو شده:یک لیوان آب را روی شیشه بریزید.مشاهده میکنید که آب، روی شیشه پخش نمیشود و بلافاصله به سمت زمین سر میخورد و فقط قطراتی روی آن باقی میماند. هرگونه مایع دیگری را نیز امتحان کنید نتیجه مشابه خواهید گرفت.
دستور مصرف نانو شیشه
روش تمیز کردن شیشه نانو شده:جهت پاک کردن کثیفی ها یا مواد جامدی که به شیشه میچسبند کافیست شیشه را با پاشش آب کمی مرطوب کنید به نحوی که کثیفی ها تا حدی خیس شوند، سپس با یک دستمال تمام آنها بطور کامل جدا میشوند.در صورت کثیف تر بودن شیشه، پس از مرطوب کردن آن با ریختن آب به مقدار بیشتر بدون کشیدن دستمال نیز کلیه مواد از شیشه جدا میشوند.ماندگاری شیشه نانو شده:شیشه نانو شده به انواع شوینده ها و سایش ها مقاوم است و برای انواع شیشه حدودا تا 5 سال مقاوم میباشد.
دستور مصرف نانو شیشه

نوشته شده در تاریخ شنبه 19 فروردین 1391    | توسط: سیدمحمدامین شاهمرادی    |    | لطفا نظر بدهید()

زایکوسیل چیست؟

زایکوسیل چیست؟
یک ساختمان محافظت نشده وقتی در برابر بورانی با سرعت 32 کیلومتر در ساعت قرار گیرد می تواند طی مدت 6 ساعت بیش از 10 لیتر آب به ازای هر متر مربع را جذب نماید. یک سازه بتنی در همین شرایط تقریباً 20 لیتر آب جذب خواهد کرد. جذب آب باران صدمات متعدد و جبران ناپذیری را به ساختمان وارد می آورد، این صدمات را می توان به دو گروه طبقه بندی کرد:

• صدمات ظاهری :
1) شوره زدگی
2) پوسته شدن رنگ
3) قارچ ها
4) کپک ها
5) کثیف شدگی زود هنگام

• صدمات ساختاری:
1) واکنش سیلیکات قلیایی(ASR)
2) یخ زدگی و ذوب شدن پیاپی آب در مصالح
3) کربونیزاسیون، باران های اسیدی، سولفاته شدن
4) خوردگی آهن آلات به کار رفته.

ضد آب کردن مصالح ساختمانی در طول هزاره اخیر همیشه مشکلی فراگیر بوده است. بعلت نبود آشنایی با سطح نانویی مصالح ساختمانی، این مشکل کاملاً مورد بررسی قرار نگرفته است. پیشرفتهای اخیر در علم و فن آوری، عملاً امکان استفاده از آخرین فن آوری نانو در تولید محصولات ارگانو سیلیکون (Organo-Silicon) و سازگار با محیط زیست برای ضد آب کردن انواع مختلف مصالح ساختمانی را فراهم ساخته است. فن آوری نانو تضمین کرده است که عمر این نوع خدمات بیش از بیست تا سی سال با هزینه ای بسیار مقرون به صرفه می باشد

چرا زایکوسیل؟

زایکوسیل تنها ماده محلول در آب در دنیا است که برای ضد آب سازی مصالح ساختمانی استفاده می شود. زایکوسیل تمام سه ویژگی برتر لازم برای مواد ضد آب کننده را در خود دارد. زیرا : 1) نانو تکنولوژی است ولایه های زیرین غیر آلی را در سطح مولوکولی ضد آب می کند. 2) دوستدار محیط زیست است و به صورت محلول در آب استفاده می شود و VOC آن برای هر متر مربع اعمال شده به طور قابل توجهی کمتر از فناوری مشابه پایه حلالی است. 3) این محصول بر پایه شیمی ارگانو سیلیکون و یک ماده واکنشی است، بنابراین با سطح زیر لایه غیرآلی واکنش داده و پس از انجام واکنش جزیی از ساختار آن می شود به همین دلیل ماندگاری طولانی را فراهم می آورد.

زایکوسیل به دلیل اندازه نانو به عمق زیر لایه نفوذ کرده و خاصیت آب گریزی را برای بیش از 20 سال حفظ می کند. این محصول بسیار مقرون به صرفه است. هزینه زایکوسیل 10 تا 20% هزینه فناوری سیلان پایه حلالی است. زایکوسیل و محلول آن غیر قابل اشتعال است و اعمال آن به راحتی با برس، غلتک و اسپری بدون فشار امکان پذیر است. هیچ وسیله یا اقدام ایمنی خاصی برای کاربرد این ماده لازم نیست

زایکوسیل نسل جدید فناوری نانو است که به منظور ضد آب سازی سطوح طراحی شده، در برابر اشعه فرابنفش خورشید و تغییرات دمایی مقاوم است و به خاطر اندازه نانو و قدرت نفوذ ذرات آن قادر است در برابر فرسایش باد مقاومت کند. در طراحی زایکوسیل همیشه مسئله محیط زیست مد نظر بوده است. این ماده نانو تکنولوژی پایه آبی است بدین معنی که با سخت ترین استاندارد های VOC کالیفرنیا مطابقت دارد

زایکوسیل در آب محلول می شود و یک محلول شفاف مثل آب تشکیل می دهد که می توان به راحتی آن را با اسپری، برس یا غلتک روی سطح انواع بتن و سازه های ساختمانی موجود یا جدید اعمال کرد. زایکوسیل با سطح بتن و مصالح ساختمانی پیوند شیمیایی ایجاد می کند و هنگامی که خشک شد خود را با آن تطبیق می دهد تا سطح را در برابر آب ورودی محافظت کند. پوشش های معمولی بر پایه شیمی تشکیل لایه (film forming) رطوبت را درون لایه های زیرین حبس کرده و منجر به ورقه شدن لایه رنگ در داخل ساختمان می شود. پیوند شیمیایی زایکوسیل قابلیت تنفس سازه را حفظ کرده و باعث پوسته شدن رنگ نمی شود و لذا توانایی سازه را برای مدت زیادی حفظ می کند.

زایکوسیل به دلیل واکنشی بودن و تشکیل پیوند شیمیایی با مصالح ساختمانی معدنی در اثر بارش مداوم باران شسته نمی شود. زایکوسیل ترکیب منحصر به فردی دارد که در برابر تخریب ناشی از اشعه فرابنفش مقاوم است و به اندازه کافی در سطح نفوذ می کند تا با غلظت کم محافظت مقرون به صرفه و مؤثر ایجاد کند

ویژگی های فناوری زایکوسیل :

• عمر طولانی بالغ بر 20 سال برای ضد آب سازی
• هزینه کم/ قابل رقابت با انواع محصولات مشابه
• کاربری آسان و زمان بری کم تر
• دوستدار محیط زیست و محلول در آب (مطابق با استاندارد VOC کالیفرنیا)
• حفظ زیبایی و جلوگیری از تخریب سازه

به برخی از کاربردهای این فناوری می توان بشرح زیراشاره کرد:





• دارای تائیدیه های IS – ISO – DIN – ASTM از آزمایشگاها و سازمانهای معتبر بین المللی می باشد
• اجرای صدها پروژه موفق در بیش از30 کشور در دنیا و ایران را در کارنامه کاری خود دارد
• دارای موجودی کالا، نمایندگی فروش و خدمات فنی درایران میباشد.

نوشته شده در تاریخ شنبه 19 فروردین 1391    | توسط: سیدمحمدامین شاهمرادی    |    | لطفا نظر بدهید()