طراحی نانوکامپوزیتی برای ساخت تانکر حمل گاز

یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه رایس موفق به ساخت پلیمری شدند که نسبت به نفوذ گازها مقاومت بسیار بالایی دارد،

کد خبر: ۲۷۴۱۹۸

دوشنبه - ۲۰ آبان ۱۳۹۲ / November 11, 2013

به گزارش گروه  علمی«خبرگزاری دانشجو»، تانکرهای حمل گاز معمولا از جنس فلز بوده که بسیار سنگین و ساخت آنها پرهزینه است. برای حل این مشکل، محققان آمریکایی فیلم پلیمری ساختند که نفوذ گاز از آن بسیار کم است؛ بنابراین تانکر ساخته شده از آن بسیار سبک و ارزان خواهد شد، این نانوکامپوزیت می‌تواند برای ساخت باک سوخت خودروهای گازسوز نیز مورد استفاده قرار گیرد.

یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه رایس موفق به ساخت پلیمری شدند که نسبت به نفوذ گازها مقاومت بسیار بالایی دارد، این پلیمر برای ساخت تانکرهای حمل گاز طراحی شده‌است به طوری که هزینه تولید آن را کاهش داده و محصولی بسیار سبک ارائه می‌کند.

این گروه تحقیقاتی به پلی‌اورتان ترموپلاستیک مقداری نانوروبان گرافنی اضافه کردند که با این کار سختی پلیمر 1000 برابر افزایش یافت به شکلی که امکان فرار مولکول‌های گاز از آن به حداقل رسید، دلیل بروز این رفتار وجود نانوروبان‌های گرافنی است زیرا مولکول‌های گاز نمی‌توانند از ورقه‌های گرافن عبور کنند.

پژوهشگران با باز کردن نانولوله‌های کربنی چندجداری این نانوروبان‌ها را تولید کردند، این روش پیش از این به عنوان روشی مناسب برای تولید انبوه نانوروبان گرافنی پتنت شده بود، این گروه تحقیقاتی نانوروبان‌های گرافنی را با بلوک کوپلیمر پلی‌اورتان ترکیب کرده و یک ماده سخت ایجاد کردند، مقدار گرافن موجود در این کامپوزیت 0.5 درصد وزنی است.

این گروه تحقیقاتی فیلم کامپوزیتی را تحت فشار بسیار بالای نیتروژن قرار دادند، نتایج نشان داد که مقدار نفوذ گاز نیتروژن از این فیلم کامپوزیتی صفر بوده است.

بعد از 18 ساعت، مقدار بسیار اندکی گاز از این فیلم پلیمری خارج شده بود، این تیم تحقیقاتی درصدهای مختلفی از گرافن را به این پلیمر افزودند به طوری که نتایج نشان داد بهترین مقدار 0.5 درصد است.

هدف محققان از این پروژه، ساخت تانکی مقاوم برای حمل و نقل گازها است، همچنین مخزن سوخت خودروهای گازسوز نیز می‌تواند با این فیلم ساخته شود.

همچنین این پوشش می‌تواند مشکل دیرینه در بخش بسته‌بندی غذا را حل کند، به یاد بیاورید در زمان کودکی بادکنک شما بعد از چند روز کم باد می‌شد، سال‌ها طول کشید تا دانشمندان توانستند این مشکل را حل کنند، خالی شدن گاز نوشابه‌ها نیز می‌تواند با این ماده حل شود به طوری که گاز دی‌اکسید کربن زمان بیشتری را درون بطری باقی می‌ماند.

تصویر درج شده در بالا مربوط به برش عرضی از فیلم 65 میکرونی ساخته شده توسط این گروه است که در آن نانوروبان‌های گرافنی دیده می‌شود.