پیشرفت در تولید نانوالیاف و نانوکامپوزیت‌ها؛ از صنایع فضایی تا خودروسازی

امروزه ساخت کامپوزیت‌های تقویت‌شده با نانوالیاف پیشرفت چشمگیری داشته است. ليفچه‌های کربنی جامد و توخالی با چند میکرون طول و قطری بین چند ده تا بیش از صد نانومتر تولید شده‌اند که در مواد کامپوزیتی و پوشش‌ها کاربرد گسترده‌ای دارند.

یکی از دانشجویان کارشناسی ارشد دانشکده مهندسی نساجی دانشگاه امیرکبیر موفق به طراحی و ساخت دستگاهی برای تولید نانوالیاف از محلول پلیمری شده است. این دستگاه قابلیت استفاده در حوزه‌های متعددی دارد؛ از فیلتراسیون مایعات و گازها گرفته تا کاربردهای پزشکی همچون مواد آزادکننده دارو در بدن، پوشش زخم و ترمیم پوست. همچنین در تولید نانوکامپوزیت‌ها، نانوحسگرها و لباس‌های محافظ نظامی نیز کاربرد خواهد داشت.

کاهش وزن محصولات؛ مهم‌ترین دستاورد آینده

به گفته کارشناسان، مهم‌ترین اثر نانوکامپوزیت‌ها در آینده کاهش وزن محصولات خواهد بود. ابتدا این فناوری به تولید کامپوزیت‌های سبک‌وزن و سپس به ساخت تجهیزات الکترونیکی کوچک‌تر و سبک‌تر در ماهواره‌های فضایی منجر می‌شود.

سازمان فضایی آمریکا (ناسا) از حامیان جدی فناوری نانو است. این سازمان کاهش وزن مواد ساختمانی در سازه‌های درونی و بیرونی فضاپیماها، جداره سیستم‌های داخلی، اجزای موتور راکت‌ها و صفحات خورشیدی را بزرگ‌ترین تأثیر این فناوری می‌داند.

کاربردهای نظامی و صنعتی

در حوزه نظامی، نانوکامپوزیت‌ها به بهبود حفاظت از قطعات الکترونیکی حساس در برابر تشعشع کمک کرده و ویژگی‌هایی مانند ناپیدایی در رادار را ارتقا می‌دهند.

در صنعت خودرو نیز از سال ۲۰۰۱ شرکت‌های جنرال موتورز و تویوتا تولید محصولات با نانوکامپوزیت‌های سیلیکاتی را آغاز کردند. این مواد ضمن افزایش استحکام، باعث کاهش وزن خودرو و در نتیجه صرفه‌جویی در مصرف سوخت می‌شوند.

نفوذ به بسته‌بندی و منسوجات

کاربرد نانوکامپوزیت‌ها تنها به صنایع فضایی و خودرو محدود نیست. این فناوری به حوزه بسته‌بندی مواد غذایی نیز راه یافته و سد مقاوم‌تری در برابر نفوذ گازها ایجاد می‌کند؛ مثلاً با حفظ نیتروژن درون بسته یا جلوگیری از ورود اکسیژن.

علاوه بر این، خاصیت تاخیر در آتش‌گیری نانوکامپوزیت‌های سیلیکات می‌تواند در تولید محصولاتی مانند رختخواب و پرده‌ها نقش مهمی ایفا کند.