همراه با کاهش مصرف سوخت؛
به گزارش گروه فناوری خبرگزاری دانشجو، با ترکیب الیاف طبیعی نوعی موز موسوم به پلانتین و نانولوله‌های کربنی و افزودن آن به رزین اپوکسی، محققان آفریقای جنوبی نانوکامپوزیتی ساختند که برای استفاده در صنعت خودروسازی مناسب است.
یافته‌های محققان دانشگاه یوهانسبورگ نشان می‌دهد که با ترکیب الیاف طبیعی به‌دست آمده از پلانتین (میوه‌ای از خانواده موز) با نانولوله‌های کربنی و رزین اپوکسی می‌توان مواد کامپوزیتی تولید کرد که برای استفاده در صنعت خودروسازی مناسب باشد. خودروسازان چند دهه است که از الیاف طبیعی برای تولید بخشی از قطعات خودرو استفاده می‌کنند، برای مثال، کنف، سیزال و چوب در تولید عایق، پوشش داخلی موتور در خودر‌های لوکس استفاده می‌شود.
به گفته گاتریک احی ایموسیلی، از محققان این پروژه، برای تولید قطعات خودرو از منابع تجدیدپذیر مانند پلانتین، مزایای متعددی دارد.
ایموسیلی در این باره گفت: «استفاده از الیاف طبیعی در وسایل نقلیه در حال حاضر در صنعت خودروسازی انجام می‌شود. دلیل این امر آن است که کامپوزیت‌های حاوی الیاف طبیعی، تجدیدپذیر و ارزان بوده و از دانسیته پایینی برخودار هستند. مزیت دیگر این مواد آن است که استحکام بالایی دارند و در فرآیند‌های نسبتا بی‌خطر تولید می‌شوند. استفاده از این کامپوزیت‌ها در قطعات خودرو موجب کاهش وزن خودرو می‌شود که این کار ایمنی را افزایش داده و مصرف سوخت را کم می‌کند. این قطعات همانند فلزات به‌سرعت خورده نمی‌شوند و دوام بالایی دارند. مزیت دیگر این کامپوزیت‌ها، قالب‌گیری ساده آن‌ها است.»
در این پروژه، محققان از نشاسته به‌دست آمده از پلانتین برای تولید کامپوزیت استفاده کردند، نشاسته‌ای که در منطقه نیم‌کره جنوبی به‌عنوان بخشی از مواد غذایی اصلی مردم استفاده می‌شود.
برای تولید این کامپوزیت، محققان الیاف پلانتین را به رزین اپوکسی اضافه کردند و در نهایت استحکام رزین را بهبود دادند. البته مقداری نیز نانولوله‌کربنی به این ساختار اضافه شد.
این مواد در قالب ریخته شده و ۲۴ ساعت در دمای اتاق فشرده می‌شوند تا یک پلیمر تقویت شده با الیاف طبیعی به‌دست آید.
آزمایش‌های صنعتی نشان می‌دهد که مقدار بهینه نانولوله‌های کربنی یک درصد وزنی است. افزودنی نانولوله‌های کربنی موجب بهبود ۳۱ درصدی استحکام خمشی، افزایش ۵۲ درصدی مدول کششی و ارتقاء ۲۹ درصدی مدول خمشی می‌شود.
یافته‌های محققان دانشگاه یوهانسبورگ نشان می‌دهد که با ترکیب الیاف طبیعی به‌دست آمده از پلانتین (میوه‌ای از خانواده موز) با نانولوله‌های کربنی و رزین اپوکسی می‌توان مواد کامپوزیتی تولید کرد که برای استفاده در صنعت خودروسازی مناسب باشد. خودروسازان چند دهه است که از الیاف طبیعی برای تولید بخشی از قطعات خودرو استفاده می‌کنند، برای مثال، کنف، سیزال و چوب در تولید عایق، پوشش داخلی موتور در خودر‌های لوکس استفاده می‌شود.
به گفته گاتریک احی ایموسیلی، از محققان این پروژه، برای تولید قطعات خودرو از منابع تجدیدپذیر مانند پلانتین، مزایای متعددی دارد.
ایموسیلی در این باره گفت: «استفاده از الیاف طبیعی در وسایل نقلیه در حال حاضر در صنعت خودروسازی انجام می‌شود. دلیل این امر آن است که کامپوزیت‌های حاوی الیاف طبیعی، تجدیدپذیر و ارزان بوده و از دانسیته پایینی برخودار هستند. مزیت دیگر این مواد آن است که استحکام بالایی دارند و در فرآیند‌های نسبتا بی‌خطر تولید می‌شوند. استفاده از این کامپوزیت‌ها در قطعات خودرو موجب کاهش وزن خودرو می‌شود که این کار ایمنی را افزایش داده و مصرف سوخت را کم می‌کند. این قطعات همانند فلزات به‌سرعت خورده نمی‌شوند و دوام بالایی دارند. مزیت دیگر این کامپوزیت‌ها، قالب‌گیری ساده آن‌ها است.»
در این پروژه، محققان از نشاسته به‌دست آمده از پلانتین برای تولید کامپوزیت استفاده کردند، نشاسته‌ای که در منطقه نیم‌کره جنوبی به‌عنوان بخشی از مواد غذایی اصلی مردم استفاده می‌شود.
برای تولید این کامپوزیت، محققان الیاف پلانتین را به رزین اپوکسی اضافه کردند و در نهایت استحکام رزین را بهبود دادند. البته مقداری نیز نانولوله‌کربنی به این ساختار اضافه شد.
این مواد در قالب ریخته شده و ۲۴ ساعت در دمای اتاق فشرده می‌شوند تا یک پلیمر تقویت شده با الیاف طبیعی به‌دست آید.
آزمایش‌های صنعتی نشان می‌دهد که مقدار بهینه نانولوله‌های کربنی یک درصد وزنی است. افزودنی نانولوله‌های کربنی موجب بهبود ۳۱ درصدی استحکام خمشی، افزایش ۵۲ درصدی مدول کششی و ارتقاء ۲۹ درصدی مدول خمشی می‌شود.
ارسال نظرات