تولید کم‌هزینه نانوساختار متخلخل کاربردی در صنایع خودروسازی کشور

محققان دانشگاه بویین زهرا و دانشگاه شهید بهشتی با استفاده از روشی ساده و کم هزینه نانوساختار متخلخلی سنتز کرده‌اند که قابل استفاده در ساخت ابرخازن‌هاست و صنایع مختلفی از جمله خودروسازی، نیروگاهی و منابع نوین ذخیره‌ی انرژی می‌توانند از نتایج این طرح استفاده کنند. به گزارش سرویس فناوری ایسنا، دکتر مریم امیرحسینی، مجری طرح در این باره اظهار کرد: ساختارهای متخلخل، گزینه‌های بسیار مناسبی در ساخت حسگرهای الکتروشیمیایی و دستگاه‌های ذخیره‌سازی انرژی هستند. در این بین فوم‌های فلزی متخلخل (NMFS) معمولاً ساختارهای سه بعدی هستند که تخلخلی تقریباً همگن و بالاتر از 50 درصد دارند. این خواص منجر به استفاده از آن‌ها به عنوان الکترود موجود در ابرخازن‌ها شده است.

امیرحسینی در خصوص اهداف پژوهش صورت گرفته عنوان کرد: در این طرح روشی ساده و نوین برای تهیه فوم کامپوزیت قلع/ سرب نانومتخلخل، بدون نیاز به چسب (binder free) ارائه شده است. در واقع استفاده از چسب در تهیه کامپوزیت‌ها موجب مسدود شدن منافذ سطح و در نتیجه کاهش سطح ویژه می‌شود. ‌در نتیجه یافتن راهی جهت حذف آن گامی مهم در ساخت نانوکامپوزیت‌هاست. به گفته‌ی این محقق، به طور کلی از ترکیب فلزات به شکل یک فوم متخلخل، به عنوان الکترود در ساخت ادوات الکتروشیمیایی مانند شبه ابرخازن استفاده می‌شود. علاوه براین اکسید فلزات به کار رفته در ساختار این فوم، کاربردهای کاتالیستی نیز دارد.

وی درساخت فوم فلزی نانومتخلخل بدون استفاده از چسب، ساختار آن به کمک دستگاه‌های SEM، XRD، XRF و FTIR مشخصه یابی شده است. در ادامه از این ترکیب فلزی به عنوان الکترود در یک سلول شبه ابرخازن استفاده شد و عملکرد آن مورد ارزیابی قرار گرفت. طبق نتایج حاصل شده، فوم نانوکامپوزیت تهیه شده می‌تواند انتخاب مناسبی به عنوان الکترود شبه ابرخازن باشد. ادامه افزود: در این کار پژوهشی تا حد اکان از روش‌های ساده، در دسترس و کم هزینه برای ساخت فوم استفاده شده است. لذا این نانوکامپوزیت‌ها به روشی کم هزینه و با کارایی بالا تولید شده‌اند و می‌توانند گامی مؤثر در توسعه‌ی تجاری دستگاه‌های ذخیره سازی انرژی باشند.

محقق
طرح تصریح کرد: در این تحقیق پس از بر اساس این گزارش، نتایج این کار تحقیقاتی که حاصل همکاری دکتر مجید زندی، عضو هیأت علمی دانشگاه شهید بهشتی، دکتر مریم امیرحسینی از دانشگاه فنی مهندسی بویین زهرا و ابولقاسم مسیبی است، در مجله‌ی Surface Review and Letter منتشر شده است.

تلاش محققان کشور برای تولید رزین مورد نیاز صنایع خودروسازی و دریایی

محققان پارک علم و فناوری پردیس با راه اندازی واحد تحقیق و توسعه جدید تولید رزین‌های تخصصی درصدد تولید رزین‌هایی برای سبک سازی خودروها و شناورهای تندرو هستند. علی عمران پور- از محققان این طرح - در گفت‌وگو با خبرنگار فناوری ایسنا تولید رزین را از زمینه‌های تحقیقاتی این شرکت دانش بنیان دانست و گفت: رزین‌ها پلیمرهایی هستند که جرم مولکولی آنها کم بوده و معمولا قابلیت انحلال در حلال‌های شیمیایی را دارند. وی با بیان اینکه این محصولات در صنایع مختلف کاربرد دارند، اظهار داشت: رزین‌ها در صنایع رنگ به عنوان پایه اولیه رنگ به کار برده می‌شوند ضمن آنکه در تولید کامپوزیت‌ها و فایبرگلاس نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند. عمران پور با اشاره به راه اندازی بخش تحقیق و توسعه رزین‌ها خاطر نشان کرد: با راه اندازی این بخش، تولید رزین‌های جدید و تخصصی را در دستور مطالعات خود قرار دادیم. وی با بیان اینکه رزین‌های تخصصی برای تولید قطعات خودرو، ساخت قایق و شناورهای تندرو و پوشش‌های چوب به کار برده می‌شود، اضافه کرد: برای سبک سازی خودروها سعی می‌شود تا صندلی‌ها، کاسه‌های چراغ و انواع قطعات خودرو از کامپوزیت‌هایی با مقاومت بالاتر تولید شود که در این صورت نیاز به رزین‌های پایدار و با مقاومت بالا احساس می‌شود

تولید رنگ‌های عایق حرارتی و رطوبتی با عمر 20 ساله توسط پژوهشگران دانشگاهی

پژوهشگران دانشگاه صنعتی امیرکبیر بتازگی پوشش‌هایی را به عنوان رنگ به بازار عرضه کرده‌اند که عمر مفید آنها 20 سال بوده و عایق حرارتی و رطوبتی نیز هست. سید علی افضلی، مجری طرح در گفت‌وگو با خبرنگار فناوری ایسنا با بیان این که در این مطالعات سه نوع عایق با عنوان "لایفیکس" به بازار عرضه کرده‌ایم، گفت: این پوشش‌ها که به عنوان رنگ بر روی هر سطحی اعمال می‌شود 100 درصد ضد آب است و مانع از نفوذ آب خواهد شد. وی عایق حرارتی را از دیگر قابلیت‌های این پوشش ذکر و اظهار کرد: پوشش تولید شده ضد اسید و باز است و به دلیل دارا بودن خاصیت کشسانی ترک‌های موجود در سطوح را پر می‌کند. افضلی، زیست سازگار بودن را از دیگر مزایای این محصول نام برد و خاطر نشان کرد: عمر مفید این پوشش‌ها 20 سال است. مجری طرح با بیان این که این پوشش همچنین در مقیاس نانو تولید شده است، یادآور شد: نانو پوشش‌های تولید شده شفاف است و برای عایق بندی سطوحی مانند چوب به کار برده می‌شود.

ساخت پوشش‌های ضدخوردگی برای صنایع پتروشیمی و دریایی کشور

محققان دانشگاه تهران، جهت افزایش مقاومت سازه‌های فلزی به خوردگی در صنایع مختلف همچون نفت، گاز، پتروشیمی، خودروسازی و دریایی، پوشش‌های ضدخوردگی زیست‌ سازگار با ضخامت نانومتری را پیشنهاد کرده‌اند. به گزارش سرویس علمی ایسنا، پوشش‌های کروماتی علیرغم ارائه‌ی عملکرد مطلوب ضدخوردگی و فراهم آوردن چسبندگی خوب برای پوشش بعدی، بسیار سمی هستند. تا کنون تلاش‌های گسترده‌ای برای یافتن جایگزینی زیست سازگار برای این مواد صورت گرفته است. یکی از پیشنهادها، پوشش‌هایی بر پایه سیلان است که به عنوان آستر بر روی لایه‌ی زیرین فلزی قرار می‌گیرد. محققان کشورمان در یک پروژه تحقیقاتی به دنبال تولید و ارتقای عملکرد حفاظتی پوشش سیلان به عنوان یک پوشش آستری بوده‌اند. پوشش ساخته شده با فراهم آوردن مقاومت به خوردگی مطلوب و افزایش چسبندگی پوشش بعدی (مثل رنگ)، می‌تواند در صنایع مختلف برای حفاظت از سازه‌ها و افزایش طول عمر آن‌ها مورد استفاده قرار گیرد. به طور مثال می‌توان از امکان کاربرد آن، در صنایع خودروسازی، اسکله‌ها و صنایع نفت و گاز سخن گفت. نجمه اسدی، کارشناس ارشد مهندسی مواد و محقق طرح در این باره اظهار کرد: از آنجا که در این کار پوشش‌دهی به روش ساده‌ی سل-ژل صورت گرفته و پوششی زیست سازگار است، از پتانسیل خوبی برای تجاری شدن برخوردار است. البته کار معرفی شده بخشی از یک طرح تحقیقاتی بزرگتر است. این تیم تحقیقاتی هم‌اکنون در حال بررسی جوانب دیگری در راستای بهبود عملکرد حفاظتی این پوشش‌ها هستند. امید است که با بررسی تمام جوانب، تجاری شدن موضوع تحقق یابد. محقق طرح گفت: این پوشش علی‌رغم ضخامت خیلی کم، در حد 250 نانومتر، قادر است به عنوان سد فیزیکی مناسبی در برابر عوامل مهاجم و رسیدن آن‌ها به زیرلایه فلزی عمل کند. از طرفی به دلیل افزودن نانوذرات ورقه‌ای شکل خاک رس (caly) به آن، این خاصیت بهبود یافته است. اسدی در ادامه به ویژگی‌های پوشش‌های سیلانی اشاره کرد و افزود: این فیلم، حاصل از پلیمریزاسیون مولکول‌های سیلان است. از آنجا که در ابتدا مولکول‌های سیلان در آب هیدرولیز می‌شوند و از هیچ نوع حلال دیگری به عنوان عامل هیدرولیز استفاده نمی‌شود، زیست سازگار تلقی می‌شود. باید دقت داشت که در به وجود آوردن پوششی مناسب و مفید، پارامترهایی از قبیل pH محلول سیلان، مدت زمان غوطه‌وری نمونه‌ی فلزی در محلول یا به عبارتی مدت زمان پوشش و مدت زمان هیدرولیز محلول مؤثر است. وی تصریح کرد: در این طرح، تأثیر دو پارامتر pH و زمان، مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین پس از بهینه‌سازی پارامترهای pH و زمان مؤثر بر پوشش‌دهی، در مرحله بعد نانوذرات خاک رس به فرمولاسیون آن اضافه شد. اسدی افزود: در این طرح، جهت بررسی ساختار و خواص حفاظت از خوردگی پوشش، از روش‌های الکتروشیمیایی نویز و طیف‌سنجی امپدانس استفاده شده است. این محقق در خصوص نتایج حاصل شده گفت: آزمون‌های الکتروشیمیایی نویز و امپدانس مشخص کرد که مدت زمانی که فلز به منظور پوشش دهی در محلول قرار می‌گیرد از جمله پارامترهای مؤثر بر کارایی آن است. نکته‌ی جالب این است که برای پوشش‌دهی یک محلول، اسید کاتالیست سیلان مورد استفاده قرار گرفته است. بنابراین احتمال خوردگی فولاد در این محلول نیز وجود دارد. بنابراین در زمان پوشش‌دهی باید با دقت می‌شد؛ به طوری که در رقابت بین تشکیل فیلم سیلان روی سطح فلز و خوردگی فلز، ایجاد فیلم پیشی گیرد. اسدی خاطرنشان کرد: از طرفی بر اساس نتایج، pH محلول سیلان نیز باید هوشمندانه انتخاب شود. زیرا در صورتی که pH پایین و محلول به شدت اسیدی باشد، احتمال خوردگی شدید فولاد در محلول سیلان وجود دارد. اما عامل pH بر سرعت هیدرولیز مولکول‌های سیلان نیز تأثیرگذار است. محقق طرح گفت: بنابراین این عامل باید به گونه‌ای انتخاب شود که به هنگام پوشش‌دهی به میزان لازم و مناسب از مولکول‌های هیدرولیز شده در محلول وجود داشته باشد؛ چرا که واکنش‌پذیری محلول سیلان برای نشستن فیلم را، مولکول هیدرولیز تعیین می‌کند. همچنین در همه‌ی قسمت‌ها، همبستگی خوبی بین مقاومت نویز حاصل از روش نویز الکتروشیمیایی و مدول امپدانس در فرکانس پایین مستخرج از آزمون طیف‌سنجی امپدانس الکتروشیمیایی مشاهده شد. این نتایج که حاصل تحقیقات نجمه اسدی، دکتر رضا نادری محمودی و دکتر محسن صارمی از اعضای هیأت علمی دانشگاه تهران و همکارانشان است، در مجله‌ی Sol-Gel Science and Technology منتشر شده است.

لینک اول:

ارائه نانوپوشش ضد باکتری برای محافظت از گوشت و مرغ

پژوهشگران با افزودن چند روغن گیاهی و نانوذرات اکسید روی و نقره به یک پوشش خوراکی، پوششی ضد باکتری برای محافظت از گوشت و مرغ ارائه کردند.