نانولولهٔ کربني مي تواند صنعت ساختمان را متحول کند

لينک کوتاه اين مقاله :
http://www.niazemarkazi.com/article/pdf/10001342.html

1004

نانولولهٔ کربني مي تواند صنعت ساختمان را متحول کند

علي رغم رشد سريع تحقيقات نظري و عملي علوم و فنون نانو در کليه زمينه ها، توجه کمي به کاربردهاي اين پديده در صنعت ساختمان معطوف شده است. اخيراً استفاده از تقويت کننده ها و استحکام دهنده هاي نانويي مانند نانولولهٔ کربني در مصالح ساختماني رواج بيشتري يافته و موج جديدي با شتاب فزاينده، صنعت ساختمان را در برگرفته است. متن زير حاصل گفتگوي شبکه تحليلگران تکنولوژي ايران (ايتان) با خانم مهندس حسين پور، عضو کادر آموزشي دانشکده مهندسي شيمي دانشگاه صنعتي اميرکبير، در مورد کاربردهاي نانوتکنولوژي در ساختمان است:

● نانو لولهٔ کربني :

نسل جديدي از کربن است که از مواد نانوکربني ساخته شده است. اين ماده که مستحکم تر از فولاد، سبک تر از آلومينيوم و رساناتر از مس است، کاربردهاي زيادي دارد که موارد کليدي آن شامل الکترونيک، حسگرها، مواد و مصالح ساختماني، پرکن ها ( Fillers ) و غيره است. مثلاً اين ماده به عنوان پرکن در صنايع پلاستيک و رنگ به عنوان جايگزين کربن سياه استفاده مي شود که يکي از کاربردهاي رايج آن است.

▪ خواص نانولوله کربني :

خواص فلزي و شبه فلزي کربن نانوتيوب با تغيير در ساختار، به جاي تغيير در ترکيب بدست مي آيد. اين خواص ويژه در نانوالکترونيک کاربردهاي زيادي به وجود مي آورند.

از ديدگاه مکانيکي، کربن نانوتيوب ( CNT ) قوي ترين ماده اي است که تا به حال شناخته شده است. اين ماده بسيار مستحکم به شدت انعطاف پذير نيز هست به طوريکه قابليت خم شدن به شکل دايره و يا حتي گره خوردن را دارد. اين رفتار مکانيکي ويژه، علاقه مندي زيادي جهت استفاده از آن در مصالح ساختماني ايجاد کرده است. پتانسيل هاي استفاده از CNT هنوز قابل تامل و تعمق است.

● کاربرد نانوتيوب در صنعت ساختمان :

حداقل سه عرصهٔ گسترده تحقيقاتي براي توليد محصولات مورد نياز ساختمان وجود دارد:

▪ به دليل خواص مکانيکي عالي CNT ، استفاده از آنها در زمينه هاي پليمر شيشه و ساختمان قابل توجه است.

▪ CNT به عنوان اجزاي ساخت سيستم هاي انتقال حرارت، به علت خواص ويژه هدايت حرارتي آن مورد توجه است.

▪ استفاده از CNT با طول زياد به شکل ريسمان، در پل هاي معلق کاربرد دارد.

مثلاً در بتون، از گذشته تا حال، فايبرهاي فولادي (بتن آرمه) استفاده مي شده اند. بنابراين بتون، مستعد استفاده از کربن نانوتيوب است انتظار مي رود با استفاده از CNT به خواص بهتري در بتون دست يابيم.

● دلايل رجحان نانولولهٔ کربني عبارتند از:

▪ خواص ويژهٔ مکانيکي هدايت حرارتي و الکترونيکي

▪ نسبت طول به قطر بسيار بالا (اگر قطر کربن نانوتيوب ها ۱ نانومتر در نظر گرفته شود، طول، ۱ هزار برابر قطر است در حالي که تلاش مي شود به طول هاي بيشتر دست يافته شود و پژوهشگران مستعد استفاده از کربن نانوتيوب است حتي به ابعاد سانتي متر هم رسيده اند.

۳) اندازه کوچک فايبرها و قابليت پخش­شدن بالا در زمينهٔ سيمان و بتن (تقويت کنندهٔ عالي)

نانوتيوب ها با اجزاء و ترکيبات سيمان پيوند حاصل کرده و باعث کنترل مناسب سيستم سيمان مي­شوند.

● جمع بندي:

با توجه به کاربردهاي بالقوه کربن نانوتيوب، نياز به اين ماده در صنايع داخلي ديده مي شود. صنعت ساختمان با توجه به زلزله خيز بودن ايران، يکي از صنايعي است که لزوم بهينه سازي ساخت وساز و مصالح ساختماني در آن مشاهده مي شود.

کشور ايران در تامين منابع اوليه توليد کربن نانوتيوب غني است و از طرف ديگر تحقيقات زيادي تا به امروز در سطح جهان در اين زمينه انجام شده است. در بسياري از نقاط جهان اين ماده به صورت تجاري توليد مي شود ولي همچنان تحقيقات براي رسيدن به خلوص بالا و نسبت طول به قطر بيشتر ادامه دارد.

آنچه تاکنون روشن شده اين است که رسيدن به خلوص بالا و طول بلند، براي کربن نانوتيوبي که در سيمان و بتون استفاده مي­شود، در اولويت نيست؛ در همين شرايط موجود هم استفاده از آنها خواص بسيار مطلوبي حاصل مي کنند و نوع ناخالص آن نيز مي تواند اثر معجزه آسايي در مصالح به عنوان تقويت کننده ساختماني داشته باشد.

منابع :
----------------------
aftab.ir
http://www.itan.ir/NANO/displaypage.php?id=۳۷۸۵۸
بانک مقالات فارسی
----------------------

کلمات کليدي :
----------------------
نانولولهٔ کربنی- خواص نانولوله کربنی- صنعت ساختمان- کاربرد نانوتیوب- دلایل رجحان نانولولهٔ کربنی- فایبرهای فولادی- صنایع پلاستیک-
----------------------

نام ثبت کننده مقاله : parvaz2006

اين مقاله 10156 بار مطالعه شده است

از تاريخ 3 آبان 1389 تعداد 1865052 مقاله از اين وبسايت به صورت فايل PDF دانلود شده است

تذکر :
در صورتی که این مقاله از دیدگاه شما کامل نیست میتوانید جهت ارتقاء وبسایت مقاله های مرتبط را بصورت رایگان درج نمایید.

URL