فناوری جدید ورود نانولوله‌های کربنی به ساختار پلیمر

به گزارش خبرنگار حوزه فناوری گروه علمی پزشكی باشگاه خبرنگاران جوان، یک شرکت آلمانی موفق به ارائه فناوری شده که با استفاده از آن می‌توان نانوذرات را وارد ساختار پلیمر کرد، بدون این که مشکل تجمع نانوذرات به‌وجود آید. این فناوری به‌صورت صنعتی و در مقیاس انبوه قابل استفاده است.

برای فهم بهتر این فناوری ابتدا به توضیح پلیمر می‌پردازیم.

 

ماده‌ای شامل مولکول‌های بزرگی است که از به هم پیوستن واحد‌های کوچک تکرار شونده که مونومر نامیده می‌شود، ساخته شده است. پلیمر یک ماده جدید در پتروشیمی است و از لحاظ قدرت و سختی (بر اساس نوع grade پلیمر) با آهن نیز برابری می‌کند و حتی برتری نیز دارد. پلیمر استحکام بیشتری نسبت به فلز دارد، اما بسیار سبک و با کاربردی آسان و همگانی است. از جمله کاربرد این مواد به استفاده از آن در سرعت گیر‌های خیابان و جاده ها، اسباب بازی‌های پارک‌ها است. بهترین نوع پلیمر‌ها در آلمان، انگلیس و کره تولید می‌شود.

فناوری نانو توانایی ساخت، کنترل و استفاده ماده در ابعاد نانومتری است. اندازه ذرات در فناوری نانو بسیار مهم است، چرا که در مقیاس نانویی ابعاد ماده در خصوصیات آن بسیار تأثیرگذار است و خواص فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی تک تک اتم‌ها و مولکول‌ها با خواص توده ماده متفاوت است.

پژوهشگران، نانوذرات مختلف را به این مواد پلیمری اضافه کردند تا به مواد جدیدی با مقاومت گرمایی، پایداری، شفافیت و استحکام مکانیکی بالا دست یابند. ترکیب این دو محصول با یکدیگر، باعث شد سطح بالایی از کیفیت در پلیمر ایجاد شود.

اکنون یک شرکت آلمانی موفق شده است که در مقیاس صنعتی نانو ذرات را به پلیمر بیفزاید. این شرکت به این فناوری دست پیدا کرده است که که نانودرات را وارد پلیمر کند بدون اینکه با تجمع نانوذرات رو به رو شود. این تولید در سطح انبوه و مقیاس صنعتی قابل استفاده است. افزودن نانوذرات به پلیمر‌ها کار ساده‌ای نیست و به دلیل تجمع نانوذرات، این کار با چالش‌هایی روبه‌رو است. نانوذرات به دلیل مساحت سطحی بالایی که دارند، در صورت اضافه شدن به پلاستیک موجب تغییر شگرفی در خواص پلاستیک می‌شوند که از آن جمله می‌توان تغییر دمای متبلور شدن، بهبود انتقال حرارتی، خواص رسانایی الکتریکی، خواص مکانیکی، ایجاد خاصیت آنتی‌باکتریال و بهبود ظاهر محصول اشاره کرد.

این شرکت آلمانی بیش از شش سال تحقیق و توسعه در این حوزه، موفق به ارائه روشی صنعتی برای افزودن نانوذرات به پلیمر‌ها شده است، بدون اینکه تجمع نانوذرات اتفاق افتد. در این فناوری از سوسپانسیون استفاده شده تا تجمع نانوذرات به‌وجود نیاید و همچنین از رهایش نانوذرات به محیط‌زیست ممانعت به عمل می‌آید تا آسیبی به محیط‌زیست وارد نشود.

در این فرآیند، پلیمر پلاستیزه شده و سپس جریان پلیمر از یک مخزن هیدرولیز عبور می‌کند، جایی که سوسپانسیون به داخل مخزن تزریق می‌شود. این مخلوط پلیمر و سوسپانسیون وارد فضایی می‌شوند که توسط شرکت جنوس طراحی شده است. مخلوطی از پلیمر (۷۰ درصد) و سوسپانسیون (۳۰ درصد) برای انجام این کار ایده‌آل است به طوری که در مدت زمان بسیار کوتاهی نانوذرات به‌صورت کامل وارد پلیمر می‌شوند در حالی که آسیبی به پلیمر وارد نمی‌شود.

---

بیشتر بخوانید: ساخت دستگاه جذب رطوبت هوا برای تأمین آب شرب

---

با استفاده از این فناوری، می‌توان خواص جالب توجهی در پلیمر ایجاد کرد در حالی که میزان افزودنی به حداقل مقدار می‌رسد و اثرات جانبی بسیار کم بوده و قابل چشم‌پوشی است. با چنین فناوری می‌توان نانولوله‌های کربنی را وارد ساختار پلیمر کرد بدون این که پلیمر به‌طور کامل سیاه شود.

انتهای پیام/