کاهش وزن سامانه‌های ماهواره‌‌ای با نانو رنگدانه‌های محققان کشور

محققان دانشگاه مالک اشتر شاهین شهر نانورنگدانه‌هایی با بالاترین میزان انعکاس نور تولید کردند که در ماهواره‌ها، سلول‌های خورشیدی و پوشش‌های رسانای شفاف استفاده می‌شود و کاهش وزن و هزینه سامانه‌ ماهواره‌ها خواهد شد.

کد خبر: ۳۵۴۲۹۹

سه‌شنبه - ۱۸ شهريور ۱۳۹۳ / September 09, 2014

به گزارش گروه علمی «خبرگزاری دانشجو»، امروزه نانوذرات اکسید روی در صنایع گسترده‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرند. یکی از زمینه‌های کاربردی اصلی آنها صنایع رنگ‌سازی است.

در این راستا محققان مهندسی مواد دانشگاه صنعتی مالک اشتر شاهین شهر با اجرای پروژه تحقیقاتی تلاش کردند تا نانوذرات اکسید روی با اندازه ذره‌ای بسیار مناسب، ساختار یکنواخت و خلوص بالا تهیه کنند. هدف این محققان دستیابی به بالاترین میزان انعکاس نور این نانوذرات بوده است.

مهمترین کاربرد رنگدانه‌های اکسید روی جهت استفاده در رنگ کنترل گرمایی سفید در سطوح خارجی ماهواره و سایر پوشش‌های حفاظتی است. رنگ‌های کنترل گرمایی سفید با اتکا بر خواص نوری و حرارتی خاص خود، میزان گرمای دریافتی از خورشید و انتشار حرارت به محیط فضا را کنترل می‌کنند به گونه‌ای که دمای سامانه همواره زیر 100 درجه سانتی‌گراد نگهداشته می‌شود.

یکی از پارامترهایی که به شدت خواص نوری یک رنگدانه را تحت تأثیر قرار می‌دهد، اندازه آن است. به همین سبب با توجه به تأثیر اندازه بر خواص نوری، شکل‌ها و اندازه‌های مختلفی از پودر اکسید روی تولید و خواص آن را مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین خلوص و ساختار نانوذرات تولید شده نیز از دیگر موارد ارزیابی شده در این مطالعات بوده است.

در این پژوهش یک ساختار جدید و مناسب از رنگدانه اکسید روی به عنوان جایگزینی برای اکسید روی قدیمی معرفی شده است. این ساختار جذب خورشیدی کمتر و بازتاب بالاتری نسبت به نمونه‌های متداول مورد استفاده در ماهواره‌ها دارد. استفاده از این روش، به دلیل نیاز به رنگدانه کمتر، وزن پوشش و سامانه و نهایتاً هزینه‌های تولیدی کاهش می‌یابد.

نانو رنگدانه‌های اکسید روی در این تحقیق به روش هیدروترمال ساخته شده‌اند. هزینه تولید پایین‌تر، خلوص بیشتر ماده‌ی سنتز شده و کاهش آلودگی محیطی از مزیت‌های روش استفاده شده است .این محصول علاوه بر صنایع تولید رنگ، در جاذب‌های فرابنفش، تجهیزات نوری، حسگرهای گازی، فتوکاتالیست‌ها، پوشش‌های رسانای شفاف و سلول‌های خورشیدی نیز قابل استفاده است.