[

ساختمانی
ساختمانی

Read more...

فناوری نانو به رشد گیاهان کمک میکند

در این مقاله مطلبی در مورد فناوری نانو به رشد گیاهان کمک میکند + تصاویر ارائه شده است ، همچنین برای مشاهده مقالات بیشتر در دسته از سایت علمی آکاایران مقالات بیشتری را مشاهده نمایید

 

مواد نانو ترکیبی میتوانند در تولید الکتریسیته مورد نیاز رشد گیاهان و همچنین کاهش آلایندگی هایی هوا کمک بزرگی باشند.
محققان در دانشگاه کالیفرنیا، مواد نانو ترکیبی را رشد داده اند که گیاهان به وسیله آنها میتوانند با تبدیل بیش از درصد انرژی خورشید، انرژی گرمایی مورد نیاز خود را برای رشد بهتر بدست آورند.
به گفته این محققان بر خلاف انرژی خورشیدی فتوولتائیک، که در فرایند آن نور خورشید به طور مستقیم به الکتریسیته گیاهان تبدیل میشود، با این مواد نانو ترکیبی نور خورشید با تمرکز بر یک ناحیه کوچک از گیاه بدون آسیب زیاد میتواند الکتریسیته مورد نیاز خود را تولید کند.

 

همچنین به دلیل عوارض استفاده از انرژی های فسیلی در حال استفاده، بر اساس این طرح نیروگاهها میتوانند با تجهیز خود به این مواد نانو ترکیبی، الکتریسیته سازگار با محیط زیست را تولید هم نمایند.

 

گردآوری علوم و فنون آکاایرانفناوری نانو به رشد گیاهان کمک میکند + تصاویر گردآوری توسط بخش فناوری نانو،نانو تکنولوژی،مقالات

Read more...

نانوپوشش های هوشمند-قسمت اول

در این مقاله از سایت آکاایران مطلبی در مورد نانوپوشش های هوشمند-قسمت اول ارائه شده است ، همچنین برای مشاهده مقالات بیشتر در دسته از سایت علمی آکاایران مقالات بیشتری را مشاهده نمایید

چکیده

نانوپوششهای هوشمند، از جمله مهم ترین دستاوردهای بهره گیری از فناوری نانو در عرصه ساخت و تولید پوشش ها به شمار می روند که علاوه بر کارکردهای گوناگون و چند منظوره، انتظارات مصرف کنند را در زمینه صرفه جویی در هزینه و انرژی برآورده می سازند. مواد نانو ساختار در پوشش های هوشمند ضد خوردگی، ضد رادار، تصفیه کننده هوا، تمیز کننده سطوح و پوشش های زیست فعال(1) بکار می روند. این مواد با بهره گیری از برخی عوامل محیطی از جمله نور، گرما و یا با حساسیت به برخی تغییرات شیمیایی همچون وقوع واکنش خوردگی، عکس العمل مناسب و کارکردهای مورد انتظار را بروز می دهند. در این مقاله نقش نانوذرات در عملکرد هوشمندانه هر یک از پوشش های فوق مورد بررسی قرار می گیرد.

نانوپوشش های هوشمند-قسمت اول

1- مقدمه:

اگرچه فناوری نانو تاکنون توانسته است در بسیاری از زمینه های تولید و کاربرد پوشش های هوشمند نقش مؤثر را ایفا نماید، با این حال لزوم بهره گیری بیشتر از خواص ویژه و بی نظیر مواد نانو ساختار در این عرصه بسیار ضروری به نظر می رسد. نانو پوشش های هوشمند با بهره گیری از نانوذرات فعال و گروه های عاملی مناسب در ساختار مَحمل(2)، قادرند تا در مقابل محرک های محیطی عکس العمل های هوشمندانه محافظتی، ترمیمی، جذبی، دفعی و یا خنثی کننده نشان دهند. از کاربردی ترین نانوپوشش های هوشمند در صنایع نظامی، هوافضا  دریایی می توان به پوشش های هوشمند ضدخوردگی اشاره کرد که قادر به تشخیص زودهنگام و جلوگیری از خوردگی تجهیزات فلزی هستند. همچنین از نانوپوشش های زیست فعال نظیر پوشش های ضدباکتری و ضدخزه، برای جلوگیری از تخریب ناشی از تجمع میکروارگانیسم ها بر روی سازه های فلزی و پیشگیری از افزایش وزن تجهیزات دریایی استفاده می شود. بر روی نمای بیرونی ساختمان ها و یا سطح جاده های پرتردد در نقاط بسیار آلوده، انواعی از نانوپوشش های هوشمند با کارکرد ضدآلودگی هوا اعمال می شوند که آلودگی هایی نظیر اکسیدهای ازت و مواد فرار آلی محیط را جذب و خنثی می کنند. با استفاده از نانو پوشش های آب گریز و یا آب دوست نیز می توان در هزینه های شستشو و تمیزکاری برخی قطعات ساختمانی نظیر شیشه ها و یا نمای خارجی ساختمان ها صرفه جویی کرد.نانوپوشش های هیبریدی آب گریز حتی در جلوگیری از خوردگی سطوح فلزی، بسیار کارآمد عمل می کنند. در این مقاله سعی می شود تا با بررسی نحوه عملکرد و کاربردهای برخی از نانوپوشش های هوشمند، ضرورت بهره گیری از فناوری نانو در ساخت و تولید پوشش های هوشمند آشکارتر گردد.

2- نانوپوشش های هوشمند ضدخوردگی

به کارگیری نانوذرات در ساخت پوشش های ضدخوردگی، از جمله مهم ترین دستاوردهای فناوری نانو است. از کارکردهای مهم نانوذرات در پوشش های حفاظتی می توان به بهبود خواص سدکنندگی، محافظت آندی، کاتدی و افزایش خواص چسبندگی اشاره کرده. استفاده از نانوذرات به عنوان حامل بازدارنده های خوردگی نیز از کارکردهای غیرمستقیم حفاظتی نانوذرات در ساخت پوشش های هوشمند است.

نانوذرات با توجه به برخورداری از ویژگی هایی نظیر سطح جانبی و واکنش پذیری شیمیایی بالا قادرند درصد بالایی از ذرات بازدارنده خوردگی را بر روی خود حمل کنند. اصل مهم در استفاده از نانو ذرات برای پوشش های هوشمند، انتخاب نوعی از نانوذره است که بتواند گونه ای از اتصالات موقت یا بازدارنده ها را ایجاد کند که به محض آزاد شدن محصولات جانبی خوردگی، این اتصالات شکسته شده و آزادسازی بازدارنده در محیط ممکن گردد.

در دسته ای از نانوپوشش های هوشمند ضدخوردگی، اتصالات ایجاد شده میان نانوذره و بازدارنده نسبت به یون های هیدروکسید که از محصولات جانبی عمده در فرایندهای خوردگی فلزات هستند حساس بوده و به محض آزاد شدن آن در محیط، اتصالات شکسته شده و بازدارنده به طرف محل آسیب دیده حرکت می کند. بازدارنده به طرف آسیب دیده حرکت می کند. بازدارنده در واکنش با عوامل خورنده احیا شده، اکسیدهای نامحلولی ایجاد می کند که بر روی سطح فلز رسوب و از نفوذ الکترولیت به سطح فلز جلوگیری می کند و موجب غیرفعالی شدن آن می گردند. (شکل 1)

از مهم ترین مزایای این دسته از پوشش ها عدم بکارگیری برخی بازدارنده های شیمیایی نظیر کرومات هاست که به شدت سرطان زا  هستند. استفاده از بازدارنده هایی نظیر کرومات ها در پوشش های غیرهوشمند به دلیل آزادسازی مداوم آنها حتی هنگام ایجاد نشدن واکنش خوردگی، موجب مصرف مقادیر بسیار زیاد و بی رویه می شد که خطرات زیست محیطی بسیاری را به دنبال داشت.

در انتخاب نوع نانوذره، در نظر گرفتن مساحت جانبی بالا، قیمت کم و ایجاد یک سطح قابل دسترس از طریق پخش خوب نانوذره(4) بسیار حائز اهمیت است. نانوپوشش های هوشمند تولید شده با استفاده از درصد ناچیزی بازدارنده (کمتر از 5 درصد) قادرند با پوشش های حاوی مقادیر بالایی از بازدارنده (40 – 30 درصد) به خوبی رقابت کنند و حتی مقاومت خوردگی بهتری را نشان دهند. نانوپوشش های ضدخوردگی هوشمند به ویژه برای اعمال بر داخل مخازن ذخیره سوخت هواپیماها – که دسترسی به سطح داخلی آنها دشوار است – بسیار کاربردی هستند.

3- نانوپوشش های ضد رادار

یکی از راه های نامرئی کردن تجهیزات نظامی مانند هواپیماها، کشتی ها و زیردریایی ها از دید رادارها، استفاده از پوشش های هوشمند است. اساس کار رادارها بر تولید و انتشار امواج الکترومغناطیسی با یک فرستنده و دریافت پژواک(5) احتمالی از طریق گیرنده است. در صورت وجود پژواک، صفحه نمایش رادار آن را به صورت یک نقطه نورانی نشان می دهد، همچنین رادارها با محاسبه مدت رفت و برگشت امواج قادر به تشخیص فاصله و سرعت هدف هستند. فلزات، امواج رادار را به خوبی منعکس می کنند؛ لذا بدنه فلزی یک هواپیما جسمی ایده آل برای انعکاس سیگنال های منتشر شده از سوی یک رادار است. برای نامرئی کردن اهداف نظامی مانند هواپیماها و کشتی ها دو روش به کار می رود:

1- تغییر شکل بدنه اهداف نظامی: با تغییر شکل بدنه اهداف نظامی می توان انعکاس امواج انتشار یافته از رادار را به سمتی غیر از تجهیزات رادار هدایت کرد. بیشتر از هواپیماهای موجود شکلی منحنی دارند. این نوع طراحی در ضمن اینکه آنها را آیرودینامیک می کند، سبب می شود امواج رادار با برخورد به هر جای هواپیما، به طرف تجهیزات رادار منعکس گردد، در حالی که با تغییر شکل سازه از حالت منحنی به سطوح با لبه های تیز می توان موجب پخش امواج رادار در جهاتی غیر از جهات قابل تشخیص توسط رادار شد (شکل

2- پوشش دادن اهداف نظامی با مواد جذاب امواج الکترومغناطیسی: پوشش های جاذب امواج رادار، حاوی موادی هستند که انرژی موج را به طور متناوب جذب و در داخل خود به حرارت تبدیل می کند. این حرارت پس از انتقال به بدنه هواپیما دفع می گردد (شکل 3). در انواع پوشش های جاذب امواج رادار، از دو دسته مواد یکی ذرات مغناطیسی فریت و دیگری ترکیبات کربن، نظیر کربن سیاه استفاده می شود .

استفاده از نانوذرات در ساخت پوشش های هوشمند ضدرادار با اهدافی همچون دستیابی همزمان به پوششی با خواص مکانیکی بی نظیر مانند استحکام و چسبندگی بالا و کاهش وزن پوشش تا حد امکان صورت می گیرد. از مهمترین اشکالات پوشش های ضدرادار سابق می توان به اعمال وزن اضافی ناشی از پوشش بر روی بدنه هواپیماها و سایر تجهیزات اشاره کرد که به ویژه در صنایع هوایی از نقطه نظر مصرف سوخت و مشکلات نشست و برخاست هواپیما بسیار حائز اهمیت است.

مطالعات انجام شده نشان می دهد که نانو ذرات فریت نسبت به ذرات فریت میکرو مقیاس خواص مغناطیسی بیشتری را از خود نشان می دهند و استفاده از آنها حتی در مقادیر کم نتایج عالی در پی داشته است. در یک نمونه نانوپوشش ضدرادار از نانوذرات فریت به میزان 5 درصد در یک ماتریس پلیمری اکریلیک استفاده شده است .

همچنین نانولوله ها و نانوذرات کربن سیاه با توجه به ایجاد خواص مکانیکی بهینه جایگزین خوبی برای ذرات کربن معمولی محسوب می شوند. در نوع دیگری ازاین دسته پوشش ها، از نانوذرات کربن سیاه در ماتریس پلیمری به میزان 5 درصد وزنی استفاده شده است .

روی سطوح داخلی و خارجی خطوط لوله های انتقال نفت و گاز، تانک ها، مخازن و پوشش داخل مخازن ذخیره سوخت هواپیماها – که دسترسی به سطح داخلی آنها دشوار است – بسیار کاربردی هستند.

Read more...

ارتقای ارزش افزوده در صنایع معدنی با استفاده از فناوری نانو

شهر تبریز روز سه‌شنبه مورخ ۲۳ آبان ماه ۹۶ میزبان همایشی با عنوان «ارتقای ارزش افزوده در صنایع معدنی با استفاده از فناوری نانو: چالش‌ها و رویکردها» بود. هدف از این همایش که در حاشیه پنجمین نمایشگاه و جشنواره نوآوری و فناوری ربع رشیدی برگزار شد، بررسی وضعیت کشور در بهره‌برداری از معادن و ارزش‌زایی آن و راهکارهای بهبود وضعیت موجود با تاکید بر استفاده از فناوری نانو بوده است.

علی رغم اینکه ایران از حیث ذخایر معدنی یک کشور غنی به‌شمار می رود، بخش معدن و صنایع معدنی از نقش و جایگاه مورد نظر در اقتصاد کشور برخوردار نیستند. ایجاد ارزش افزوده کمتر در معادن و صنایع معدنی اغلب به دلیل ضعف در فناوری‌های مورد استفاده است. از این رو، همایش ارتقای ارزش افزوده در صنایع معدنی با استفاده از فناوری نانو با هدف بررسی وضعیت و ارتقای وضعیت فعلی کشور در زمینه بهره‌برداری از معادن و ارزش‌زایی آن‌ها با تاکید بر استفاده از فناوری نانو با حضور متخصصان دانشگاهی، همزمان با پنجمین نمایشگاه نوآوری و فناوری ربع رشیدی RINOTEX2017برگزار شد.
در این همایش، پورمقدم، مشاور وزیر صنعت، معدن و تجارت درصنایع معدنی با موضوع «برترین‌های صنایع معدنی ایران در محافل بین المللی»، خاتمیان- عضو هیأت علمی دانشگاه تبریز- با موضوع «زئولیت های طبیعی و کاربردهای آن‌ها» و دیوبند، با موضوع «تولید نانومواد با ارزش افزودده بالاتر از کانی‌های معادن ایران» به ایراد سخنرانی پرداختند.
همچنین دکتر سرکار- دبیر ستاد ویژه توسعه فناوری نانو- در نیز مراسم افتتاحیه پنجمین نمایشگاه نوآوری و فناوری ربع رشیدی با تأکید بر موضوع برندسازی، رسالت اصلی صنعت را تولید و صادرات محصولات دانش بنیان ایرانی خواند و گفت: «در بحث صادرات، باید حساسیت بیشتری در بحث صادرات نسبت به واردات داشته باشیم و تمرکزمان بر تولید محصولات فناورانه با کیفیت و با نگاه صادراتی باشد. با تقویت این رویکرد می توانیم امیدوار باشیم که اقتصاد مقاومتی که زیربنای آن اقتصاد دانش بنیان است، محقق شود.»
لازم به یادآوری است، همایش «ارتقای ارزش افزوده در صنایع معدنی با استفاده از فناوری نانو: چالش ها و رویکردها»، روز سه شنبه مورخ ۲۳ آبان ماه ۹۶ در مرکز نوآوری واحدهای رشد دانشگاه تبریز برگزار شد.

Read more...

ششمین کنفرانس بین‌المللی مواد فوق ریزدانه و نانوساختار در جزیره کیش برگزار شد

ششمین کنفرانس بین‌المللی مواد فوق ریزدانه و نانوساختار با رویکرد «مواد سازگار با محیط‌زیست برای توسعه پایدار» با حضور رئیس دانشگاه تهران، ۲۱ و ۲۲ آبان ۱۳۹۶ در سالن خلیج‌فارس جزیره کیش برگزار شد.

ششمین کنفرانس بین‌المللی دوسالانه مواد ریزدانه و نانوساختار (UFGNSM۲۰۱۷) با رویکرد «مواد سازگار با محیط‌زیست برای توسعه پایدار» در تاریخ ۲۱ و ۲۲ آبان ماه ۱۳۹۶ در جزیره کیش برگزار شد. نهاد برگزارکننده این کنفرانس، قطب علمی مواد با کارایی بالا دانشکده مهندسی مواد و متالورژی، پردیس دانشکده‌های فنی دانشگاه تهران با همکاری دانشگاهTrento ایتالیا بوده است. در این کنفرانس آخرین پیشرفت‌های علمی در حوزه مواد ریزدانه و نانوساختار به اشتراک گذاشته شد. محورهای کنفرانس به شرح زیر است:
• فرایند های نوین برای تولید مواد فوق ریز دانه و نانوساختار
• خواص مواد فوق ریز دانه و نانوساختار
• مشخصه‌یابی مواد فوق ریز دانه و نانوساختار
• شبیه‌سازی و مدل‌سازی تجهیزات و مواد نانویی
• فرایند های تغییر شکل شدید(SPD)
• نانوپوشش‌ها و لایه‌های نازک
• کنترل نانوساختارها
• نانوکامپوزیت ها
• نانوبیومواد
• مواد نانوالکترونیکی و نانومغناطیسی
• مواد فوق ریزدانه و نانوساختار برای کاربردهای انرژی های تجدیدپذیر
• فناوری‌نانو و آموزش
به گفته دکتر زمانی، دبیر علمی و عضو کمیته تخصصی کنفرانس، در این کنفرانس ۲۱۴ عنوان مقاله مورد تائید نهایی قرارگرفته و از میان این مقالات ۴۸ عنوان در بخش ارائه شفاهی و بقیه در بخش پوستر بوده است. ۱۶ عنوان مقاله از محققان بین‌المللی از کشورهایی نظیر آمریکا، کانادا، انگلیس، ژاپن، کره جنوبی در این همایش ارائه شده است. همچنین پروفسور لانگدن از دانشگاه ساوثهمپتن و پروفسور میورا از دانشگاه ارتباطات ژاپن از افراد برجسته خارجی حاضر در این کنفرانس بودند.

Read more...

نانوپوشش ضدآتش، محصول همکاری تجاری با دانشگاه

یک شرکت استرالیایی با همکاری دانشگاه آدلاید موفق به ساخت نانوپوششی شده که با ضخامت بسیار کم می‌تواند روی مواد مختلف قرار داده شود و آنها را در برابر آتش‌سوزی مقاوم‌سازی کند. این محصول مراحل پایانی آزمون‌های عملکردی خود را سپری می‌کند.

شرکت فرست گرافیت (First Graphite) اعلام کرد که در حال کار با دانشگاه آدلاید است تا با همکاری این دانشگاه اقدام به ساخت محصولی به نام FireStop کند. این ماده در برابر آتش مصون بوده و ساختار غیرسمی دارد بنابراین می‌توان از آن در صنعت ساختمان استفاده نمود تا سازه‌ها را در برابر آتش مقاوم‌سازی کرد.
براساس اطلاعات منتشر شده توسط این شرکت، اثربخشی این محصول به ساده بودن ساختار آن باز می‌گردد که این موضوع تجاری‌سازی آن را تسهیل می‌کند. پیش¬بینی می‌شود که در اوایل سال 2018 این محصول تجاری‌سازی شود.
برای تولید این محصول از گرافن استفاده شده و دانشگاه آدلاید آزمون‌های مختلفی را روی این محصول انجام داده است. یکی از آزمون‌های انجام شده به میزان غلظت گرافن در محصول مربوط می‌شود که تاثیر میزان توزیع گرافن در محصول مورد بررسی قرار گرفته و گزارش شده¬است. براساس گزارش منتشر شده توسط این شرکت، تمام نتایج به‌دست آمده تاکنون مثبت بوده به‌طوری که ورق‌های گرافنی بزرگ مورد استفاده در این محصولات منجر به مزیت‌هایی در آن شده¬است.
یکی از آزمون‌های انجام شده، بررسی ضخامت پوشش‌ها است که نتایج نشان می‌دهد که ضخامت این پوشش تنها 33 درصد ضخامت مورد استفاده در محصولات مشابه در بازار بوده اما اثربخشی آن با کاهش ضخامت افت نکرده است. این به معنای یک مزیت تجاری روشن است چرا که ضخامت محصول کم شده و تنها با یک پوشش نازک، نتیجه مورد نظر به‌دست آمده است. علاوه‌بر این، براساس نتایج اولیه هزینه تولید این محصول به شکل قابل توجهی از رقبای موجود در بازار پایین‌تر است.
طرفین این پروژه قصد دارند تا این محصول را برای انجام برخی تست‌ها به یک مرکز بی‌طرف ارسال کنند. در سال 2017 شرکت فرست گرافیت اعلام کرد که تاییدیه دولت استرالیا را برای کارخانه تولید گرافن دریافت کرده است.

Read more...
مشاوره رایگان