كاربرد نانولوله‌ها در ساخت مواد عادي ضربه‌گير


بررسي‌هاي جديد نشان داده است كه افزودن نانولوله‌ها به مواد عادي خصوصاً در دماهاي بالا به طور حيرت‌آوري توانايي اين مواد در كاهش ارتعاش و جذب آن را افزايش مي‌دهد.

به گزارش سرويس «فن‌آوري» ايسنا، اين يافته‌ها زمينه را براي پيدايش دسته جديدي از مواد با كاربردهاي متنوع فراهم مي‌كند.

كاربردهايي از جمله قسمت‌هاي مختلف فضاپيماها با كارايي بالا، موتور خودروها تا چوب‌هاي گلف و بلندگوهاي بدون همهمه و وزوز.

نانوكامپوزيت‌ها معايب وزني و حجمي مواد پليمري ضربه‌گير مرسوم را ندارند اما يافته‌هاي جديد به مزيت مهم ديگر آنها اشاره دارد.

به گفته Nikhil Koratkar استاديار گروه‌هاي مهندسي مكانيك، هوا فضا و هسته‌يي‌ در مؤسسه Rensselaer و سرپرست اين طرح تحقيقاتي، كارايي پليمرهاي ضربه‌گير موجود در دماهاي بالا كاهش مي‌يابد و ضعيف عمل مي‌كنند.

وي مي‌گويد: اما مواد جديدي كه ما به آن دست يافته‌ايم، حتي در دماهاي بالا نيز خاصيت ضربه‌گيري خوبي دارند و به اين ترتيب مي‌توان در كاربردهاي گسترده‌اي چون هواپيماها، فضاپيماها، ماهواره‌ها، خودروها و حتي حسگرهاي نصب شده در سيستم‌هاي موشكي از آنها استفاده نمود.

با وجودي كه بيشتر تحقيقات صورت گرفته در اين بخش به افزايش توان و استحكام نانومواد مربوط مي‌شود اما Koratkar و همكارانش به خاصيت مهم ديگري از اين مواد يعني ضربه‌گيري يا همان قابليت جذب انرژي پرداخته‌اند.

آنها دريافته‌اند كه با قرار دادن نانولوله‌ها در مواد معمولي موجود، كامپوزيت جديد با قابليت ضربه گيري بسيار زياد به دست مي‌آيد همچنين آنها براي اولين بار نشان داده‌اند كه خاصيت ضربه‌گيري آنها با بالا رفتن دما افزايش مي‌يابد.

نانولوله‌هاي كربني از كربن‌هاي شبه گرافيتي به وجود مي‌آيند كه در آنها اتم‌ها به صورت لوله‌هايي با ساختاري شبيه توري‌هاي سيمي كنار هم قرار مي‌گيرند. اين تركيب‌ها از ابتداي كشف آنها در سال 1991 همواره مورد توجه محققان بوده‌اند و موادي قدرتمند با تركيب‌هاي تأثير‌گذار اما با وزن كم از آنها ساخته شده اما طي اين سالها تنها تعداد معدودي از اين مواد كاربرد تجاري يافته‌اند.

ماده جديدي كه Koratkar و همكارانش به آن دست يافته‌اند براي هر كاربردي در فضا بسيار مناسب است زيرا در آنجا دما متغير بوده و در روز بسيار داغ و در شب بسيار سرد مي‌باشد. اين محققان همچنين اميدوارند تا بتوان از اين ماده در ديافراگم بلندگوها استفاده كرد و به اين ترتيب با كاهش صداهاي زمينه‌اي (Buzz) كه در صداهاي بم بالا وجود دارد، كيفيت صدا را بهبود بخشيد.

همچنين كشف جديد نويد بخش بهبود قابل توجه بازار كالاهاي ورزشي به ويژه چوب‌هاي گلف و راكت تنيس است. زيرا آنچه توليدكنندگان مي‌خواهند، سفتي و سبكي اين وسايل است به طوري كه درد حاصل از يك ضربه را به همراه نداشته باشد.

گفتني است كه در اين تحقيق، Rensselaer و يكي از متخصصان شناخته شده در امر توليد مواد نانولوله‌اي و دو محقق ديگر به نام‌هاي Jonghwan Suhr محققي كه در سطح فوق دكتري در زمينه مكانيك، هوافضا و مهندسي هسته‌اي فعاليت دارد و Wei Zhang از فارغ‌التحصيلان مهندسي هوا نوردي، Koratkar را همراهي مي‌كردند به گزارش ايسنا از ستاد ويژه توسعه فن‌آوري نانو، Koratkar در سال 2004 موفق به دريافت جايزه توسعه بنياد ملي علوم شد تا از آن جهت سرمايه‌گذاري در توسعه اين مواد جديد استفاده كند.

حمايت‌هاي مالي ديگر اين پروژه را هم دايره تحقيقات ارتش آمريكا بر عهده داشت