در این سری مقالات به بررسی فناورری نانو و کاربردهای آن می پردازیم.
عایق بندی ساختمان
یکی از محصولات مناسب در زمینه عایق کاری ساختمان که موسوم به «آئروژل » است که قابلیت خوبی در عایق بندی حرارتی ساختمان دارد، بلکه تأثیر بسزایی نیز در عایق کاری صوتی فضاها برجای می گذارد.
آئروژل ها تا به امروز رکورد دار سبک ترین ماده جامد شناخته شده هستند و پیشینه تولید آن ها به سال 1391 باز می گردد.
این نوع ژل، دارای دانه های کروی به رنگ شیری است که نیمه شفاف بوده و ابر مانند به نظر می رسد.
هنگامی که آن را در دست نگه می داریم، ژل خالص به شکلی گریزان و ناپایدار بوده و با دیگر تجربیات مان از لمس مواد، تفاوت های زیادی دارد.
آئروژل ها نخستین بار برای مقاصد فضایی در آزمایشگاه های ناسا تولید شدند.
ساختار آئروژل، به هیچ وجه پیچیده نیست و این مواد، در 33 درصد آن ها را هوا تشکیل می دهد، حق / حقیقت چیزی جز نوعی فوم فوق سبک نیستند و می توان گفت بین 35 تا 3 در حقیقت آئروژل، نوعی ماده جامد شبیه ژله است که به جای مایع، حفره های آن انباشته از هواست.
بخش دیگر آئروژل، ماده فوم مانندی شبیه شیشه است که به سیلیکا ( دی اکسید سیلیکون) مشهور است.
حفره ها و منفذهای ایجاد شده در توده آئروژل، به طور معمول قطری کمتر از 100 نانومتر دارند.
البته لازم به ذکر است که آئروژل های متداولی که در صنعت ساختمان مورد استفاده قرار می گیرند، چگالی بیشتر از نمونه برای این مواد متداول است.
در تماس اولیه، آئروژل ها سخت و صلب به نظر Kg/m 30 ایده آل یادشده دارند و چگالی حدود می رسند اما این مواد در برابر نیروهای زیاد، ترد و شکننده هستند.
با این وجود، این مواد از حداقل ملزومات مکانیکی (مقاومت و سختی) برای کاربردهای ساختمانی برخوردارند.
مواد عایق کننده عبور حرارت
کیفیت عایق بودن مواد و مصالح را همچنین می توان به کمک روش های گوناگون استفاده از نانو روکش ها که به طور مستقیم بر سطح بیرونی مواد کشیده می شوند، ارتقا داد. پوشش ها و روکش های سدکننده عبور حرارت، معمولاً به شکل افشانه (اسپری) بر روی سطوح اعمال می شوند و این لایه نازک، نقش عایق حرارتی را ایفا خواهد کرد.
پایه و اساس اغلب این روکش تشکیل می دهند. ساختار اصلی( ZrO یا زیر کونیا) دی اکسید زیرکونیوم 2 TiO ها را نانو مواد تایتانیا دی اکسید تیتانیوم انواع دیگری از این پوشش ها که استفاده کمتری دارند، را مواد سرامیکی متخلخل تشکیل می دهند.
اغلب از این مواد سد کننده حرارت، در محیط های با دمای بسیار بالا (مانند تیغه های توربین) استفاده می شود که در بیشتر روش ها، از چند لایه از این مواد استفاده می شود که البته بسیار گران بها بوده و در کاربردهایی که دماهای معمولی یا کم بر محیط حاکم باشد.
(مانند کاربردهای ساختمانی متداول) اقتصادی نیستند. در روش های اسپری پوشش های سد حرارت، معمولاً نانوذرات فلزی مذاب یا جامدی که در اثر حرارت دیدن زیاد، نرم شده اند را بر روی سطح، اسپری می کنند.
در مرسوم ترین روش تولید این مواد، یک ساختار دانه دانه مسطح موازی با سطح جسم مورد نظر، بر روی آن شکل گرفته که هم به طریق مکانیکی و هم در اثر تخلیه فشار هوای بین لایه و جسم، به آن می چسبد. زمانی که این روش در هوا )بدون ایجاد محیط خلأ( انجام شود، بر هم کنش های شیمیایی (از جمله اکسیداسیون) هم امکان رخداد پیدا کرده و پوسته هایی از اکسید فلزی بر روی جسم شکل می گیرد.
محصول این روش از نظر مقاومت، بسیار ضعیف است، اما ساختار درونی جسم از تخلخل کافی برخوردار بوده و حفره هایی درون آن شکل می گیرند که بر قابلیت عایق بودن آن می افزایند.
دیگر روش های عایق بندی
امروزه روش های گوناگون اعمال روکش با استفاده از اسپری ها و پودرهای متشکل از نانو مواد که تشکیل نوعی پوشش دانه دانه در مقیاس نانو را فراهم کنند عرضه شده که متداول ترین آن ها مبتنی بر ترکیبات آلومینا تایتانیا است.
شرکت بزرگ آرین خاک ایرانیان با تجربه انجام پروژه های عمران و ژئوسنتتیک در سراسر کشور با بیش از 10 سال سابقه درخشان در این زمینه می تواند به شما کمک کند.
