اختصاصی بسپار/ جایگاه نانوذرات در رشد صنعت پلیمر
بسپار/ایران پلیمر فناوری نانو، علمی میانرشتهای است که با تغییرات مواد در مقیاس نانومتری (9-^10متر) ویژگیهای فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی آنها را بهبود میبخشد. این فناوری به عنوان یکی از پیشرفتهترین حوزههای علمی و تکنولوژیکی قرن حاضر، تأثیرات فوقالعادهای بر صنایع مختلف از جمله صنعت پلیمر داشته است. این فناوری با بهبود خواص مواد و ارائه راهحلهای نوآورانه توانسته است افقهای جدیدی را برای صنعت پلیمر گشوده و امکان تولید مواد پیشرفتهتری را فراهم کند. در این گزارش قصد داریم، نگاهی به جایگاه کنونی و چشمانداز آینده فناوری نانو در صنعت پلیمر بیاندازیم.
نانوذرات به دلیل خواص ویژه خود از جمله نسبت سطح به حجم بالا، خواص مکانیکی و حرارتی بهبودیافته و توانایی اصلاح برخی خواص شیمیایی پلیمرها مورد توجه قرار گرفتند. این ویژگیها باعث شدند پلیمرها بهعنوان موادی سبک، مقاوم و چندمنظوره در صنایع مختلف به کار گرفته شوند.
استفاده از نانوذرات در پلیمرها از دهه ۱۹۹۰ میلادی به شکل گسترده آغاز شد. هرچند پژوهشهای اولیه درباره اثرات ذرات در مقیاس نانو به دهههای قبلتر بازمیگردد، اما پیشرفت فناوریهای تولید و توانایی تغییرات مواد در مقیاس نانومتری در دهه ۱۹۹۰ امکانپذیر شد.
سیر تاریخی استفاده از نانو ذرات در پلیمرها
1. دهه ۱۹۷۰ و ۱۹۸۰:
o پژوهشگران شروع به مطالعه برروی پرکنندههای ریز (Micron-sized Fillers) کردند که پیشزمینه توسعه نانوکامپوزیتها بود.
o کشف اثرات منحصربهفرد نانوذرات (مانند نانولولههای کربنی و نانوذرات سیلیکا) در این دوره کلید خورد.
2. دهه ۱۹۹۰:
o پیشرفت نانوکامپوزیتهای پلیمری: اولین نانوکامپوزیتهای پلیمری با استفاده از نانوذرات خاک رس (Montmorillonite) توسط شرکت تویوتا برای تولید مواد مقاومتر در صنایع خودروسازی به کار رفت .و این ترکیب باعث افزایش مقاومت مکانیکی و حرارتی پلیمرها شد.
3. دهه ۲۰۰۰:
o تجاریسازی نانوپلیمرها آغاز شد و صنایع مختلفی از جمله بستهبندی، خودروسازی و پزشکی به طور گسترده از این فناوری بهره بردند.
o توسعه نانولولههای کربنی (CNTs) به عنوان پرکنندههایی با استحکام و رسانایی بالا در بستر پلیمرها.
4. دهه ۲۰۱۰ به بعد:
o گسترش کاربرد نانوپلیمرها در حوزههای پیشرفتهتر مانند پزشکی، رباتیک، الکترونیک و محیطزیست. به عنوان مثال شاخص استفاده از نانوذرات زیستتخریبپذیر برای ساخت پلیمرهای سازگار با محیط زیست.
صنعت پلیمر در سال 2023 ارزشی بالغ بر 721 میلیارد دلار داشت. سهم نانوپلیمرها از این بازار هنوز نسبتا کوچک است اما در حال افزایش میباشد. سهم نانوپلیمرها از صنعت پلیمر در حال حاضر در حدود 1.3-1.5 درصد است و با توجه به رشد بالای این بازار پیشبینی میشود که این سهم به طور قابل توجهی افزایش یابد.
در سال 2023، ارزش بازار نانوپلیمرها حدود 10.7 میلیارد دلار تخمین زده شد و پیشبینی میشود که این بازار تا سال 2032 به 46.5 میلیارد دلاربرسد و رشد سالانه مرکب (CAGR) آن حدود 17.8 درصد باشد.
نگاهی به مناطق پیشرو در بازار نانوپلیمرها
1. آمریکای شمالی:
– ایالات متحده یکی از بزرگترین بازارهای مصرف نانوپلیمرها در جهان است. شرکتهای بسیاری در این کشور در زمینه تولید، تحقیق و توسعه نانوپلیمرها فعالیت دارند. همچنین، این کشور به عنوان پیشرو در صنعت الکترونیک، خودروسازی و تجهیزات پزشکی، تقاضای زیادی برای نانوپلیمرها دارد.
تدوین: گلرخ فرد ذوالفقاری
دانشجوی دکتری مهندسی پلیمر
(ادامه دارد …)
متن کامل این مقاله را در شماره 266 ماهنامه بسپار که در نیمه آذرماه 1403 منتشر شده است، می خوانید.
در صورت تمایل به دریافت نسخه نمونه رایگان و یا دریافت اشتراک با شماره های ۰۲۱۷۷۵۲۳۵۵۳ و ۰۲۱۷۷۵۳۳۱۵۸ داخلی ۳ سرکار خانم ارشاد تماس بگیرید. نسخه الکترونیک این شماره از طریق طاقچه و فیدیبو قابل دسترسی است.
