ساخت کامپوزیت جدیدی با استفاده از اکسید گرافن

محققان آمریکایی موفق به تولید کامپوزیت جدیدی شدند که می‌تواند عملکرد باتری‌ها و پیل‌ها را بهبود دهد. در این فیلم از ترکیب اکسید گرافن و دی اکسید تیتانیوم به همراه نانوذرات نقره استفاده شده است.

گرافن ماده‌ای است که کاربردهای متعددی می‌تواند داشته باشد. اگر بتوان گرافن را با دی اکسید تیتانیوم ترکیب کرد، دامنه کاربرد گرافن وسیع‌تر خواهد شد. یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه نوتردام نشان دادند که می‌توان با ترکیب اکسید گرافن و دی اکسید تیتانیوم فیلم‌های نازکی تهیه کرد. اگر تابش روی این فیلم صورت گیرد آنگاه الکترون از یک سو به‌سوی دیگر جهش خواهد کرد. اگر یون‌های نقره به این سیستم اضافه شود آنگاه جهش الکترون‌ها می‌تواند فیلمی ایجاد کند که در یک سوی آن لایه نیمه‌هادی و در سوی دیگر آن اکسید گرافن و فلز وجود داشته باشد. این فیلم نیمه‌هادی-فلز-گرافن می‌تواند به‌عنوان ماده حساس در حسگرهای شیمیایی استفاده شود.

وان کامپوزیت چوب بامبو

کامپوزیت سنگ طبیعی معدنی و چوب فیبری بامبو از ترکیب اصلی بدنه این وان به شمار میرود که به صورت فشرده سطح وان را پوشانده است. کامپوزیت سنگ و چوب بامبو این وان سبب حفظ حرارت و گرمایش داخلی وان میشود و از مصرف بی رویه انرژی گرمایی در ساختمان جلوگیری خواهد کرد. وان کامپوزیت سنگ و چوب بامبو قابلیت تولید در طرح و اندازه های مختلف را دارد که این مزیت به دلیل انعطاف پذیری بالای بدنه کامپوزیت آن است. ورقه ای از استیل سبک حرارتی نیز سطح زیرین وان را میپوشاند ودر حفظ مضاعف انرژی بسیار موثر عمل خواهد کرد.

طراحی نانوکامپوزیت ابرمغناطیسی برای زدودن آلاینده سرطانزا از خون

پژوهشگران چینی در دانشگاه «لانژو» می‌گویند که با پیشرفت صنایع جدید، آلودگی فلزات سنگین در انسان‌ها در حال افزایش است. آنها اکنون یک نانوکامپوزیت ابرمغناطیسی برای زدودن موثر یکی از این آلاینده‌ها – یون‌های کادمیوم- از خون طراحی کرده‌اند.

یون‌های کادمیوم به اندام‌ها صدمه می‌زنند و سرطان‌زا هستند. حذف این یون‌ها از خون و بافت‌ها ضروری است. موادی که در حال حاضر برای حذف این یون ها از خون انسان تحت مطالعه هستند، دارای همه ویژگی‌های لازم برای انجام این کار نیستند. آنها یا دارای قدرت انتخابگری خوب، یا مغناطش اشباع بالا، یا پخش‌شوندگی خوب در آب هستند، ولی هر سه خاصیت را با هم ندارند. این کامپوزیت جدید، که توسط «جون جین» و «جانتای ما» و همکارانشان ساخته شده است، تمام این خواص را با هم دارد.

بزرگترین پل کامپوزیتی جهان برای تردد وسائط نقلیه

بزرگترین پل کامپوزیتی جهان برای تردد وسائط نقلیه مورد بهره برداری قرار گرفت

بزرگترین پل کامپوزیتی جهان در ایالت مین آمریکا مورد بهره برداری قرارگرفت. پل مذکور که نیکرباکر نام دارد برای تردد وسائط نقلیه طراحی شده است و عرض آن ۹ متر و ۷۵ سانتیمتر و طول آن ۱۶۵ متر میباشد. عرشه این پل دو بانده از ۳۸ صفحه تشکیل شده است و در شرایط جزر و مد شدید تنها ۱/۲ متر از پایه آن در آب قرار میگیرد. شرکت HarborTechnologies، واقع در شهر برونسویک ایالت مین، با تیرهایی از کامپوزیت هیبریدی عرشه پل را تقویت کرد و این ابتکار از سوی سازمان حمل و نقل ایالت مین مورد تأیید قرار گرفت. شرکت هیبرید کامپوزیت که در تولید سازه های کامپوزیتی هیبریدی تخصص دارد، تیرهای هیبریدی مذکور را تولید کرده است. از این نوع تیرها قبلاً نیز در ایالت کانکتیکات آمریکا استفاده شده بود. این تیرها از پلیمرهای تقویت شده با الیاف ساخت شده اند و در آنها بتن و فولاد نیز به کار رفته است. با این وجود این تیرها سبک هستند و هزینه تولید آنها از تیرهای سنتی کمتر است.در عرشه پل هایی که با این تیرها تقویت میشوند حداکثر هشت صفحه وجود دارد. با چنین ساختاری می توان روی رودخانه ای به عرض ۲۷۰متر پل بست.

نانوکامپوزیتی از جنس گرافن و پروتئین

یک تیم تحقیقاتی به رهبری رافائل مزنگا، استاد رشته علوم مواد غذایی، موفق به تولید نانوکامپوزیتی شده است که در آن از ترکیب گرافن و فیبریل های پروتئینی استفاده شده است. در این نانوکامپوزیت از مزیتهای هر دو این مواد بهره برداری شده است.

 ورقه های مدوری که رافائل مزنگا از روی ظرف پتری جدا کرده درخشان و مشکی است، ظاهر این ورقه به شکلی است که شاید کمتر کسی بتواند حدس بزند که یک نانوکامپوزیت جدید است که دارای خواص ویژه‌ای بوده و در آزمایشگاه (Eidgenössische Technische Hochschule, ETH) تولید شده است.

در تولید این نانوکامپوزیت به‌صورت لایه لایه از گرافن و پروتئین استفاده شده است، دو ماده ای که می‌توانند در نسبتهای مختلف با هم ترکیب شوند. این دو ماده ابتدا در حالت محلول بوده که پس از خشک کردن به شکل ورقه های نازک در می‌آیند.

کاربردهای تجاری نانوکامپوزیت‌های پلیمری

بازار نانوکامپوزیت‌های پلیمری، امروزه به طور چشم‌گیری رو به ترقی است. اخیراً کاربردهای مختلف این نانوکامپوزیت‌ها در بخش‌های پلاستیکی به خصوص در صنعت خودروسازی و بسته‌بندی افزایش یافته است. مطالعات گروه شرکت Freedonia نشان می‌دهد که با رسیدن سال ۲۰۲۰، تقاضا برای نانوکامپوزیت‌ها در امریکا تا ۳ میلیون تن با ارزش تقریبی ۱۵ میلیون دلار افزایش خواهد یافت [۱]. با همین تقریب در سال ۲۰۲۵ نیز، تولید نانوکامپوزیت‌ها به ۵ میلیون تن خواهد رسید [۲]. افزایش اخیر در کاربردهای نانوکامپوزیت‌ها، به دلیل کاهش قیمت مواد نانوکامپوزیتی بوده، به علاوه آنکه برخی مشکلات فنی مربوط به نانوافزودنی‌ها در ترکیبات، مرتفع گشته است. تولیدکنندگان مواد پلاستیکی در جهت تجاری‌کردن مواد نانوکامپوزیتی گام برمی‌دارند که این تولیدکنندگان، شرکت‌های Bayer ، Dow Chemical ، Eastman Chemical ، LyondellBasell ، Mitsubishi Gas Chemical ، Nanocor ، Triton Systems ، Honeywell و RTP می‌باشند.

کامپوزیت های چوب – پلاستیک، مواد سبز برای صنایع خودرو

۱ مقدمه

در دهه‌های گذشته گروه‌های مختلف اعم از گروه‌های حافظ محیط‌زیست و NGOها در کشورهای مختلف، درباره‌ی اثر مواد شیمیایی بر محیط‌زیست بحث‌های گوناگون داشته‌اند و تلاش‌های زیادی را جهت کاهش تولید مواد شیمیایی خطرناک انجام داده‌اند، به گونه‌ای که این موضوع به یک چالش جهانی تبدیل شده است و از آن به عنوان یک مشکل جهانی یاد می‌شود که موجب شده است دولت‌ها برای کاستن از این مشکل قوانین سخت‌گیرانه‌ای را وضع و اجرا کنند تا بلکه بتوانند از محیط زیست حفاظت بهتری داشته باشند. برای حل این مشکل به صورت ریشه‌ای و اساسی لازم است که کارخانجات فرآیندهای شیمیایی خود را بهبود بخشیده یا واکنش‌های شیمیایی بی‌خطر برای محیط‌زیست طراحی کنند که “شیمی سبز” (Green Chemistry) برخی از راه‌کارها را برای نیل به این هدف پیشنهاد کرده است. درواقع شیمی سبز تولیدات و فرآیندهای شیمیایی است که باعث کاهش استفاده و تولید مواد خطرناک می‌شود و تولید مواد زائد و اتلافی را به حداقل می‌رساند. بدین‌منظور صنایع کامپوزیتی در تلاش‌اند تا از موادی بهره ببرند که به محیط‌زیست آسیب نزند. کامپوزیت های چوب پلاستیک (WPC) که در آنها از الیاف طبیعی و تجدیدپذیر استفاده می‌شود، یکی از این مواد می باشد.

طراحی نانوکامپوزیت ابرمغناطیسی برای زدودن آلاینده سرطان‌زااز خون

پژوهشگران چینی در دانشگاه «لانژو» می‌گویند که با پیشرفت صنایع جدید، آلودگی فلزات سنگین در انسان‌ها در حال افزایش است. آنها اکنون یک نانوکامپوزیت ابرمغناطیسی برای زدودن موثر یکی از این آلاینده‌ها – یون‌های کادمیوم- از خون طراحی کرده‌اند.

یون‌های کادمیوم به اندام‌ها صدمه می‌زنند و سرطان‌زا هستند. حذف این یون‌ها از خون و بافت‌ها ضروری است. موادی که در حال حاضر برای حذف این یون ها از خون انسان تحت مطالعه هستند، دارای همه ویژگی‌های لازم برای انجام این کار نیستند. آنها یا دارای قدرت انتخابگری خوب، یا مغناطش اشباع بالا، یا پخش‌شوندگی خوب در آب هستند، ولی هر سه خاصیت را با هم ندارند. این کامپوزیت جدید، که توسط «جون جین» و «جانتای ما» و همکارانشان ساخته شده است، تمام این خواص را با هم دارد.