گزارش مداربسته؛
پای نانوفناوری به صنعت خودروسازی باز شد
به گزارش مداربسته توان پژوهشگران ایرانی در تولید محصولات نانو به مرحله ای رسیده كه نتایج آنرا می توان در صنعت خودروسازی هم مشاهده كرد محصولاتی كه نمونه مشابه خارجی آنها قبلا مورد استفاده قرار می گرفته است.
خبرگزاری مهر-گروه دانش و فناوری، میترا سعیدی كیا: در زمان پیش از انقلاب ایران رتبه ای در سطح دنیا از منظر فناوری نانو نداشت؛ آن سالها رتبه ما در این فناوری ۵۷ بود اما حالا به همت محققان توانسته ایم رتبه چهارم را كسب نماییم. از جانب دیگر كشور در فناوری نانو تا حدی پیش رفته كه تعداد محصولات نانویی روز به روز در حال افزایش می باشد به طوریكه ماهانه ۱۲ تا ۱۵ محصول نانویی توسط شركتهای دانش بنیان تولید می شود. بر مبنای آخرین آمار، هم اكنون نزدیك به ۶۰۰ محصول نانویی داخلی در بازار موجود است كه در حوزه های مختلف كاربرد دارند. همینطور نانو توانسته به ۱۱ صنعت رسوخ پیدا كند. یكی از این صنایع خودروسازی است. استفاده از این فناوری در صنعت خودروسازی می تواند در كاهش آلودگی های محیط زیست، كاهش هزینه های فرسایشی یا ارتقای كارایی سیستم های مربوط به خودرو موثر باشد. در همین راستا در صدد برآمدیم تا در گزارشی صنعت خودرو را با عینك نانو ببینیم و وضعیت تاثیر فناوری نانو در این صنعت را مورد بررسی قرار دهیم.
رسوخ فناوری نانو به خودرو
دكتر علی نجیمی، دبیر كارگروه صنعت و بازار ستاد توسعه فناوری نانو در گفتگو با خبرنگار مهر در این زمینه اظهار نمود: هم اكنون ۱۵ شركت ایرانی روی تولید محصولات نانو كاربردی در صنعت خودرو فعالیت می نمایند كه ۸۰ درصد اینها دانش بنیان هستند.
وی افزود: حتی شركتهای صنعتی به واسطه دانش شركتهای دانش بنیان توانسته اند محصولات كاربردی نانویی را در صنعت خودرو تولید كنند.
دبیر كارگروه صنعت و بازار ستاد توسعه فناوری نانو با اشاره به بعضی از محصولات تولیدی شركتها در حوزه خودرو با فناوری نانو اظهار داشت: فیلترهای خودروی نانویی (خودروی سبك و سنگین)، روغن موتورهای نانویی، افزودنیهای سوخت، كامپوندهای پلیمری پیشرفته، سره های جوش نانوكامپوزیتی، قطعات خودرو با پوشش فوق سخت، كاتالیست های نانویی، رنگ های پیشرفته، پوشش های پیشرنگ، عایق های نانویی، گرمكن های صندلی با تكنولوژی پرینت، آینه های پیشرفته نانو، هیتر تشعشعی قابل استفاده در خط رنگ، راه اندازی خطوط پلاسما و كرونا جهت افزایش چسبندگی، پوشش های ضدخش همچون محصولاتی هستند كه تولید شده و در صنعت خودرو قابل استفاده هستند.
وی اضافه كرد: محصولات نانو در حوزه صنعت خودرو در صورتی مورد استقبال قرار می گیرند كه سبب كاهش هزینه ها و بر مبنای استانداردها و كاهش آلایندگی ها باشند.
تولید محصولات مشابه خارجی
نجیمی با اشاره به اینكه در كل صنعت خودرو از فناوری های نوین همچون فناوری نانو استقبال نمی كند، اظهار داشت: از آنجائیكه صنعت خودروی ما رقابتی نیست و به دنبال محصول جدید و افزایش كیفیت و افزایش رفاه سرنشینان خودرو نیست، از محصولاتی كه با فناوری نانو توسط محققان كشور تولید شده و در بازار موجود است، به صورت سلیقه ای استفاده می شود.
دبیر كارگروه صنعت و بازار ستاد توسعه فناوری نانو با تاكید بر اینكه ازاین رو همواره در صدد برآمدیم كه بر پایه كاهش هزینه ها با خودروسازان وارد مذاكره شویم، اظهار داشت: معیار ورود فناوری نانو به صنعت خودرو را كاهش هزینه ها مد نظر قرار دادیم تا بتوانیم فناوری نانو را به این صنعت ورود دهیم.
وی اظهار داشت: در مواردی كه نمونه های خارجی در كشور وجود دارد و شركتهای ایرانی هم با تلفیق فناوری نانو همان محصول را به تولید رسانده اند، توانستیم خودروسازان را قانع نماییم كه از محصولات داخلی استفاده كنند. به صورت كلی ۱۰ محصول كه نمونه خارجی هم دارند با فناوری نانو توسط محققان خودمان به تولید رسیده است.
وی با تاكید بر اینكه یك سری محصولات هستند كه به صورت آپشن روی خودرو می تواند مورد استفاده قرار بگیرند، تصریح كرد: صاحب خودرو می تواند بر مبنای میل خود از این محصولات برای خودروی خود استفاده كند؛ این محصولات در بازار وجود دارند و قابل تهیه هستند. در حدود ۱۸ محصول نانو همچون فیلتر هوای نانو و قطعات تزئینی، قطعات یدكی پلیمری و... محصولات افتر ماركتی هستند كه به صورت سلیقه ای مورد استفاده قرار می گیرند.
دلایل عدم رغبت خودروسازان به استفاده از فناوری
نجیمی با اشاره به یكی از چالش هایی كه منجر به عدم استقبال خودروسازان از فناوری های نوین می شود، اظهار داشت: هم اكنون استاندارد های موجود در كشور سطح پایینی دارند و سازمان استاندارد نتوانسته بر خودروسازان پیروز شود.
وی اضافه كرد: اگر سطح استانداردها بالا رود خودروسازان ترغیب به استفاده از فناوریهای جدید مثل نانو می شوند و بدین واسطه محصولات بومی هم مورد استفاده قرار می گیرند.
دبیر كارگروه صنعت و بازار ستاد توسعه فناوری نانو با تاكید بر اینكه یك دسته از مسائل و مشكلات مربوط به عدم استفاده از فناوریها در صنعت خودرو استانداردهای پایین خودروسازی است، بیان كرد: بسیاری از محصولات هستند كه تولید شده اند و چون استاندارد ها سطح پایینی دارند و خودروسازان خویش را با این سطح از استاندارد وفق می دهند ازاین رو به سمت محصولات «های تك» نمی روند. موارد گوناگونی از محصولات نانو و پیشرفته در این زمینه قابل بیان است، مواردی مثل پوشش های سخت برای قطعات خودرو، روغن های نانو، سبك سازی خودرو، نانوكاتالیست، ضد آب كردن نساجی پوشش های خودرویی.
نجیمی تصریح كرد: روغن موتوری كه می تواند سبب كاهش آلایندگی شود درحال حاضر در بازار موجود است ولی در صنعت خودرو استفاده نمی گردد چون برای خودرو ساز هزینه بر است.
وی اضافه كرد: شركتی كه روغن های موتور نانو را تولید می كند از آن در صنایع مختلف غیر از خودرو استفاده می نماید و یا آنرا صادر می كند. پایه روغنی متداولی كه در ایران تولید می نماییم درجه پایین است و برای ماشین های پیشرفته و جدید پاسخگو نیست.
نجیمی عنوان كرد: برای برخی دانش های فنی بازار وجود دارد ولی متقاضی وجود ندارند، دانش فنی تولید حسگرهای پیشرفته و قطعات الكترونیكی وجود دارد و در صورت مطرح شدن تقاضای جدی در صنعت خودرو، قابل پیگیری و تولید است. كشورهای پیشرو در عرصه استفاده از فناوری نانو در صنعت خودرو
دبیر كارگروه صنعت و بازار ستاد توسعه فناوری نانو در ادامه با اشاره به اینكه خیلی از این محصولات كه در صنعت خودرو به تولید رسیده صادر شده اند، بیان كرد: سره های جوش به كشورهای اروپایی، تجهیزات پوشش دهی به چین، تجهیزات نانوفیلتر به چین و كره، روغن موتور به كشورهای همسایه همچون تركمنستان و تركیه صادر شده اند.
وی در مورد وضعیت كشورهای دیگر در زمینه تولید محصولات در رابطه با فناوری نانو در صنعت خودرو اظهار داشت: ژاپن، آلمان و كره همچون كشورهای پیشرویی هستند كه توانسته اند بر مبنای استانداردهای بالایی كه دارند از فناوری نانو در صنعت خودرو بهره ببرند. آلمان تا سال ۲۰۱۵، ۱۰۰ فناوری را در صنعت خودرو رسوخ داد و ژاپنی ها هم در جهت كاهش مصرف سوخت از فناوریهای نوین در حال استفاده هستند.
وی افزود: تمام محصولاتی كه در صنعت خودرو استفاده می شود در موتور سیكلت هم به كار گرفته می شود. این محصولات شامل قطعات پلیمری، قطعات آلومینیومی، قطعات چرمی، چراغ و آینه، قطعات رنگ شده و... می شود.
*معرفی محصولات داخلی نانویی برای صنعت خودرو
كارواش بدون آب با نانومواد
در حال حاضر مواد مختلفی مانند انواع شوینده ها، واكسها و مواد محافظ و شامپوی خودرو برای كاهش مصرف آب هم مورد توجه قرار گرفته اند. با پیشرفت علم نانو، تلاش شده تا مواد جدید برای كاهش میزان مصرف آب تا حد صفر معرفی شوند. این مواد به دلیل ساختار فشرده ای كه دارند هنگام اعمال روی سطح بدنه خودرو از نفوذ ذرات و جرم های محیطی شامل گرد و غبار و كثیفی مانع شده و خاصیت آبگریزی هم فراهم می كنند.
این مواد با عنایت به خاصیت آنتی استاتیك می توانند روی سطوح با ابعاد بسیار ریز نانومتری نفوذ كرده و آنها را با ایجاد رشته های به هم پیوسته، به الیاف دستمال منتقل كنند. ازاین رو جرم های بسیار ریز غیر قابل رویت، در ابعاد نانو از روی سطوح پاك می شوند. نانو مواد به صورت اسپری نانو حالا در بازار موجود بوده و هر فردی می تواند آن را تهیه و استفاده نماید.
آینه های خودرو
آینه ها در صنعت خودرو كمی متفاوت با دیگر آینه ها هستند و خصوصیت های خاص خویش را دارند. همچون خصوصیت های شیشه آینه های جانبی خودرو، كوژ (محدب) بودن آن است. این خصوصیت سبب می شود بیننده، در مقایسه با زمانی كه از آینه های تخت و كاو (مقعر) استفاده می نماید، زاویه دید بیشتری داشته باشد و گستره وسیع تری را ببیند.
منسوخ شدن پوشش جیوه ای به دلیل معایب و مشكلات زیست محیطی و استفاده از ماده كروم برای تبدیل شیشه به آینه هم از دیگر مواردی است كه در صنعت تولید آینه های جانبی خودرو حائز اهمیت می باشد. همینطور در آینه های جانبی خودرو پوشش دهی نه در پشت آینه، بلكه بر روی آن انجام می گیرد. علت این امر این است كه پوشش دهی بر پشت آینه باعث ایجاد دوبینی برای راننده شده و احتمال بروز حادثه را زیاد می كند.
همچنین آنچه این محصول را تبدیل به محصول نانویی با قابلیت های خاص كرده، استفاده از شیوه اسپاترینگ، بعنوان یك سیستم پوشش دهی تحت خلأ در لایه نشانی ماده كروم بر روی شیشه است. با استفاده از این روش، لایه نشانی با جای گذاری تك تك اتم های كروم صورت می گیرد و در نتیجه ضخامت لایه بوجود آمده خیلی كم خواهد بود. این محصول كه مورد تأیید ستاد توسعه فناوری نانو بوده حالا در بازار موجود است و تاییدیه نانو مقیاس را دریافت كرده است.
اسپری آبگریز كننده سطوح رنگ شده
تمیزكاری بدنه خودرو ها با استفاده از آب روش رایج اما هزینه بر است. جایگزین مناسبی برای این روشها، اعمال پوششهایی با خاصیت آبگریزی است. اعمال این پوششها باعث عدم چسبندگی ذرات آب بر روی سطح و همینطور جدایش ذرات خاك یا كثیفی توسط قطرات آب از روی سطح می شود.
استفاده از پوششهای كلوئیدی حاوی نانو ذرات سبب ایجاد زاویه تماس بسیار زیاد (معمولا بیشتر از ۱۰۰ درجه) و همینطور انرژی سطحی پایین و كاهش خاصیت موئینگی بین قطره آب و سطح و ایجاد شكل كروی در قطره می شود كه در نتیجه قطره به راحتی روی سطح حركت می كند. در نتیجه از ایجاد لكه روی سطح ممانعت شده و دیگر نیازی به شستشوی مداوم و استفاده از شوینده های اسیدی نیست و همینطور از مات شدن یا كدر شدن سطوح رنگ شده جلوگیری می شود.
فیلتر هوای نانویی
تصفیه و جداسازی ذرات معلق از هوا در كاربردهای مختلف دارای اهمیت است. در موتورهای احتراقی پیشگیری از ورود ذرات به محفظه موتور بر بازده موتور و میزان مصرف سوخت اثرگذار می باشد.
استفاده از نانو الیاف باهدف بهبود كارایی فیلترهای هوا بویژه در تصفیه ذرات معلق با اندازه كمتر از یك میكرومتر توسعه فراوانی یافته است. نانو الیاف اضافه شده روی سطح فیلتر از یك سو باعث كاهش اندازه حفرات فیلتر شده و از جانب دیگر سطح مؤثر بالایی را برای جذب ذرات فراهم می كند. ارتقای راندمان فیلتراسیون از راه كاهش اندازه سوراخ ها، افزایش عمر فیلتر با بهره گیری از فیلتراسیون سطحی و كاتالیست اگزوز خودرو كاهنده آلودگی هوا از خصوصیت های این نانو فیلتر به حساب می آید.
روغن موتور بادوام روانكارها با عنایت به قابلیت هایی همچون ممانعت از سایش، كم كردن اصطكاك و همینطور تحمل بار و دمای بالا در صنایع مختلفی همچون ادوات انتقال، توربین، كمپرسور و تجهیزات نفتی استفاده می شوند. هم اكنون، بیشترین استفاده از روانكارها مربوط به موتورهای گازوئیلی، دیزلی و گاز طبیعی است. در سالیان اخیر در ساخت روغن موتورها از افزودنی های حاوی سولفور و فسفر استفاده می شد كه مشكلات زیست محیطی هم به همراه داشتند.
با توجه به استفاده از نانوفناوری در صنایع در سال های اخیر، گروهی از انواع افزودنی های نانومتری برای روانكارها پا به عرصه ظهور گذاشته اند. نانومواد بعنوان افزودنی مكمل روغن، می توانند باعث كاهش میزان گشتاور، ضریب اصطكاك موتور و سایش شوند. از مهمترین تأثیرات مصرف این نوع افزودنی ها بعنوان مكمل روغن موتور خودرو می توان به مواردی چون كاهش مصرف سوخت، بهبود عملكرد و افزایش عمر موتور خودرو اشاره نمود. مواد نانوساختار همینطور می توانند با ورود به حفرات سطح سبب ترمیم و یا پرشدن آنها شوند.
روغن موتورهای نانو نسبت به روغن موتورهای معمولی دوام بالاتری دارند و به علت اینكه در آن از نانوذرات استفاده شده سبب می شود قطعات موتور روان تر كار كنند و وقتی روان تر كار كنند اصطكاك كمتر و مصرف سوخت كمتر می شود
اكسپندر باتریهای خودرو
باتری خودرو یك باتری قابل شارژ است كه جریان الكتریكی را برای یك وسیله نقلیه موتوری تأمین می كند. در طول سال هایی كه محققان عملكرد باتری را بهینه كرده اند، دغدغه تكنیكی اصلی كار با باتری تأمین نیرو، تماس پیوسته و برهمكنش واكنشگرها با مواد الكترود و الكترولیت است. این امر به تأمین مقدار كافی اسید، مواد فعال با مساحت سطحی بالا، تماس خوب بین ذرات مواد فعال (به طور ویژه در ورقه های مثبت كه تمایل به انبساط در طول چرخه شارژ- دشارژ دارند) و به حداقل رساندن اثرات عایق PbSO۴ نیازمند است.
مهم ترین دغدغه، محدودیت باتری سرب-اسید است كه به واسطه واكنش پایه بین الكترودهای مثبت و منفی اتفاق می افتد و مانع انتقال سریع الكترون می شود. فناوری نانو تمامی شرایط فوق را به منظور عملكرد بهتر باتری تأمین كرده و محدودیت های این باتری ها را با تولید ماده الكترود با مساحت سطح فعال زیاد و بازدهی بالا برطرف می كند.
افزدونی نانویی خنك كننده آب رادیاتور
امروزه با عنایت به احتیاج به كاهش ابعاد سیستم های انتقال حرارت در وسایل نقلیه از یك طرف و همینطور احتیاج به افزایش نرخ انتقال حرارت از سوی دیگر، سیستم های انتقال حرارت با راندمان بالا مورد توجه ویژه ای قرار دارند.
ضریب هدایت حرارتی پایین سیالات رایج انتقال حرارت مانند آب در مقایسه با فلزات، مانع اصلی در كوچكسازی مبدل های حرارتی است. برای رسیدن به این هدف، دو رویكرد افزایش سطح موثر مبدل ها و همینطور افزایش ضریب هدایت حرارتی سیال در نظر گرفته شده اند. نانو سیال ها از پراكنده شدن ذرات نانویی در یك سیال پایه بوجود می آیند. بواسطه این ذرات، ضریب انتقال حرارت سیال پایه به میزان قابل توجهی افزایش یافته و در مصرف انرژی صرفه جویی به عمل خواهد آمد.
تحقیقات نشان داده است كه میزان افزایش انتقال نانو سیال ها به پارامترهای متفاوتی از قبیل درصد افزودن نانو ذرات، جنس آنها، ابعاد ذرات نانویی و... بستگی دارد.
محلول شوینده موتور خودرو بدون استفاده از آب
موتور خودرو هم مانند هر چیز دیگری وقتی تمیز باشد بهتر كار می كند ولی تمیزكردن موتور مانند شستن سایر قسمت های خودرو نیست. همه ما یك موتور تمیز و خشك را دوست داریم و هر از گاهی با آب آنرا شست و شو می دهیم ولی از جانب دیگر یك مشكل وجود دارد.
پیشرفت خودرو ها و پیچیدگی مدارات الكترونیكی در آنها، همگی خواهان تغییر روش تمیز كردن موتور و اجزای برقی آن شده است. در همین راستا محققان توانسته اند محصولی با فناوری نانو تولید كنند كه پایه آب دارد و بوسیله نانو ذرات آلودگی موتورخودرو را تمیز می كند. با استفاده از این محصول دیگر احتیاج به مصرف آب هم نیست و با عنایت به خاصیت آنتی استاتیك از تجمع گرد و غبار بر روی موتور خودرو جلوگیری می شود.
سره الكترود نقطه جوش كاربردی در خط تولید خودرو
هر جا كه جوشكاری نیاز داشته باشد احتیاج به یك سری الكترود داریم؛ محققان ما موفق شدند كه این الكترودها را با فناوری نانو بر پایه ان مس الومینا به تولید برسانند. این الكترودها اگر در خطوط جوشكاری خودرو استفاده شوند، مصرف الكترودها را دو سوم می كاهد و علاوه بر این، جوشكاری روند بهتری خواهد داشت؛ اگر در روند كلی تولید خودرو سره های جوش مشكلی داشته باشند روند تولید آن خط تولید را تحت تاثیر قرار می دهد. استفاده از سره های نانویی می تواند مشكل خط تولید را كم كند چونكه توقف در خط تولید هزینه های تولید كننده را زیاد می كند.
سره الكترود نقطه جوش از نانو كامپوزیت آرترود در انواع مختلف نری و مادگی به صورت عمده با روش فورج سرد و در بعضی موارد با ماشین كاری ساخته شده است. دقت و ثبات ابعادی محصولات با استفاده از قالب كاربید دقیق تضمین شده است. سینی فن خودرو
پلی پروپیلن به علت ارزان قیمت بودن و دارا بودن خواص مكانیكی و قالب شدن عالی بیشتر از نصف مواد به كار رفته در خودرو را به خود اختصاص می دهد. توسعه تركیبات پلی پروپیلن در كاربردهای خودرو با عملكرد بهبودیافته رزین های پلی پروپیلن بیشتر مورد حمایت قرار گرفته اند. فیلرهای غیرآلی به منظور بهبود عملكرد پلی پروپیلن، به آنها اضافه می شوند. استقامت ضربه در این تركیبات با پراكنده كردن نانوذرات درون ماتریس آنها افزایش می یابد. این محصول بعنوان یك كامپاند پلی پروپیلن حاوی نانوذرات شناخته می شود. اضافه كردن نانوذرات استقامت ضربه آنرا افزایش و میزان ازدیاد طول آنرا به میزان قابل توجهی می كاهد و به صورت خاص برای تولید سینی فون خودرو استفاده می شود.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب