فناوری نانو و خودرو های امروز- فناوری نانو

درسال های اخیر گزارش هایی به گوش می رسد که نانوفناوری در حال دگرگون کردندانش بشر است. هزینه های پژوهش و توسعه، به سوی توسعه ی نانوفناوری سرازیرشده اند. پتانسیل گسترده این شاخه از دانش، خودروسازان بزرگ دنیا را بهسمت آغاز برنامه های پژوهش و توسعه در زمینه فناوری نانو سوق داده که اینفعالیت ها اغلب با همکاری دانشگاه ها و صنایع دیگر همراه است.

اکنون به معرفی کوتاهی از نمونه های کاربرد فناوری نانو در صنعت خودرو می پردازیم:

 

• نانوکامپوزیت ها

موادکامپوزیتی مواد مهندسی ای هستند که از دو یا چند جزء تشکیل شده اند بهگونه ای که این مواد مجزا و در مقیاس ماکروسکوپی قابل تشخیص هستند.کامپوزیت از دو قسمت اصلی ماتریکس(زمینه) و تقویت کننده(پرکننده) تشکیلشده است. ماتریکس با احاطه کردن تقویت کننده آن را در محل نسبی خودش نگهمی دارد و تقویت کننده موجب بهبود خواص مکانیکی ساختار می گردد.

یکیاز گسترده ترین کاربردهای فناوری نانو در صنعت خودرو تا کنون ساخت نانوکامپوزیت ها بوده است. از آنجا که در نانوکامپوزیت ها، ذرات بسیار ریز(نانوذرات)، استحکام و دوام رزین را بسیار بالا می برند، جایگزین موادمرسوم مانند میکا و تالک شده اند. اما علاوه بر ویژگی های فیزیکی بهتر،این کامپوزیت ها دارای دو برتری دیگر نیز می باشند:

نخست اینکهنانوذرات با ایجاد ماتریکس (زمینه) یکنواخت و هموار به طور قابل توجهیزیبایی بیشتر را فراهم می کنند و بنابراین نانو کامپوزیت ها سطح زیبا تر ورنگ های شفاف تری دارند.

همچنین نانوکامپوزیت ها به دلیل نیاز به مواد تقویت کننده ی کمتر، تا حدود بیست درصد نسبت به کامپوزیت های رایج سبک ترند.

• اثر نیلوفری و کاربرد آن در ساخت سطوح خود تمیز شونده

یکیاز شناخته شده ترین مزیت های فناوری نانو اثر نیلوفری ست که سطوح خود تمیزشونده را امکان پذیر می سازد. به سبب ساختار بسیار صاف و یکنواخت سطح گلنیلوفر، قطرات آب و گرد غبار از روی گلبرگ ها می لغزند بی آنکه اثری رویآنها به جای گذارند.

بنابراین اگر سطوح اجسام دارای ساختار بسیارصاف و صیقلی (در مقیاس نانو) باشند، ذرات آلودگی و همچنین آب روی آنهاباقی نخواهد ماند.

رنگ ها و پوشش های سقف خودرو که این اصل طبیعیرا به کار می برند امروزه در بازار موجود می باشند. ساختار نانویی اینسطوح، 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 تولیدهستند.

همچنین پوشش نانویی در حال تولید است که با اضافه کردن آن بهسطح شیشه خودرو (برای مثال به روش اسپری کردن)،فرورفتگی های بسیار ریز سطحشیشه را پر کرده و سطح صاف و بدون پستی و بلندی ایجاد می کند و در نتیجهقطرات ریز آب و گرد و غبار روی شیشه باقی نمی ماند و بنابراین موجب افزایشدید راننده، استهلاک کمتر برف پاکن ها و نیاز کمتر به شستشوی شیشه وهمچنین بهبود دید در شب در نتیجه کاهش انعکاس مضر نور می شود.

• شیشه های نوین با توانایی بازتاب پرتو فروسرخ

نمونهای دیگر از کاربرد های نانوفناوری در صنعت شیشه خودرو، شیشه هایی باقابلیت بازتاب پرتو فروسرخ نور خورشید می باشد. به این گونه که یک لایهبسیار نازک از نانوذرات بین دو لایه ی شیشه قرار گرفته اند که وظیفه آنهابازتاباندن پرتو فرو سرخ نور خورشید و در نتیجه جلوگیری از گرم شدن زیادداخل خودرو می باشد.

• مبدل های کاتالیستی

همانطورکه می دانید اگر احتراق به طور کامل و ایده آل رخ دهد خروجیهای حاصل ازآن، آب، نیتروژن (N2) و دی اکسید کربن (CO2) می باشد و اگر احتراق درشرایط ایده آل رخ ندهد مثلا برای احتراق هوای مناسب وجود نداشته و.... دراینصورت خروجیهای حاصل از احتراق، گازهای زیان آوری همچون مونو اکسید کربن(CO)، گروه گازهای (NOx) و هیدروکربنهای نسوخته (CH) می باشند. وظیفه مبدلکاتالیستی که در مسیر گازهای خروجی از موتور قرار می گیرد این است کهگازهای فوق را به گازهای بی خطر تبدیل کند.

یکیاز ویژگی های نانوذرات که در تولید مبدل های کاتالیستی استفاده شده چنیناست: سطح تماس ذرات با کاهش اندازه آنها و افزایش تعدادشان (به طوری کهجرم کلی مجموعه ثابت بماند) افزایش می یابد. یک دسته از واکنش های شیمیاییروی سطح کاتالیست ها رخ می دهند و بنابراین سطح تماس بیشتر، کاتالیست فعالتری را موجب می شود. از این رو به کارگیری نانوذرات در مبدل های کاتالیستیمنجر به تولید مبدل های موثر تر خواهد شد.

منبع: nanoclub.ir