فناوری نانو: آینده پوشش ها

بسپار/ایران پلیمر نانوفناوری به معنای عام، علم مواد با ابعاد فیزیکی بین 100-1 نانومتر تعریف می شود. نانو از یک واژه یونانی به معنی “پدیده ماورایی کوچک” می آید. یک نانومتر برابر با یک میلیاردم یک متر است (یک نانومتر = 〖10〗^(-9) متر)، و نانوفناوری به طور معمول با ذرات و ساختار بزرگتر از یک نانومتر اما کوچکتر از صد نانومتر سروکار دارد. برای درک بهتر تجسم کنید پهنای موی انسان تقریبا برابر با 80.000 نانومتر است. یک ذره نانومقیاس دو برابر قطر یک اتم طلا و بسیار کوچکتر از کسری از اندازه یک سلول زنده می باشد. مقیاس یک تا صد نانومتر ممکن است یک تعریف اختیاری به نظر برسد، چراکه اتم ها خودشان دارای ابعادی برابر با 1/0 تا 3/0 نانومتر می باشند. از آنجایی که امکان ندارد ماده ای کوچکتر از یک اتم داشته باشیم لذا محدوده یک تا صد نانومتر به عنوان کوچکترین محدوده ممکن برای ابعاد فیزیکی ذرات در نظر گرفته می شود. اندازه بسیار کوچک نانوذرات به همراه مساحت سطحی نسبتا بزرگ آن ها منجر به مساحت سطحی بالا می شود : نسبت وزن به جرم. این نسبت است که بر ویژگی های ماده ای نانوذرات تاثیر می گذارد. این تغییرات هستند که مواد و فناوری های جدیدی را تولید می کنند و منجر به توسعه در تمامی جنبه های زندگی می شوند. این مقاله خلاصه ای بسیار کوتاه از پیشرفت های حال حاضر و پیش رو در حوزه فناوری نانوپوشش ها ارائه می دهد. 
میشل روکو اظهار می دارد : “ما حدود صد نوع اتم داریم که در حال حاضر فقط از 20 تا 25 مورد از آن ها استفاده می شود. شاید بتوان از آن ها در مقیاس نانو در راستای خواصی که انتظار می رود بهره جست.”
تحقیقات نانومواد در بیش از سی کشور گسترش یافته است. فعال ترین آن ها ایالات متحده آمریکا می باشد که بیش از یک چهارم مقالات منتشر شده در حوزه نانو را به خود اختصاص داده است و در ادامه کشورهایی مثل چین ، ژاپن ، فرانسه ، انگلستان و روسیه به ترتیب قرار گرفته اند. این کشورها به تنهایی 70 درصد مقالات منتشر شده در حوزه فناوری نانو را به خود اختصاص داده اند.
بر اساس گزارشات NANOfutures  بازار جهانی نانوفناوری در سال 2012 به 29 میلیارد دلار رسیده است. و بازار در سال 2015 با لحاظ کردن پوشش هایی که منجر به رشد تولیدات میانی می شوند، به 498 میلیارد رسیده است. بازار نانوپوشش ها در سال 2013 پنج میلیارد دلار  و در سال 2015 به 20 میلیارد دلار رسیده است. استفاده کنندگان نانوفناوری طی پنج سال آینده از 250 میلیون خانوار فراتر خواهد رفت. بنیاد بین المللی علوم تخمین می زند که در پهنه جهانی نانوفناوری به فروشی برابر با یک میلیارد دلار در سال خواهد رسید. 

نانوفناوری در پوشش ها
کاربرد نانوفناوری در پوشش ها امروزه شامل :
  استفاده از نانوذرات بسیار کوچک به عنوان مواد اولیه
  توسعه و ایجاد نانوساختار های بسیار ریز بصورت درجا 
  نانوفیلم های بسیار نازک اعمال شده بر سطوح
می شوند.
حوزه های مختلفی وجود دارد که در آن نانوفناوری پوشش ها درحال تجاری سازی می باشند:
  پوشش های خود تمیز شونده
  پوشش های آلودگی زدا
  پوشش های محافظ در مقابل نور فرابنفش
  پوشش های ضدخوردگی
  نانوپوشش های عایق
  پوشش های لایه نازک کننده آب
  پوشش های قطره کننده آب
  پوشش های ضدخزه
  پوشش های نوشتارناپذیر

 

برگردان: مهندس محمد رمضان زاده کراتی-دانشجوی دکتری مهندسی رنگ – پژوهشگاه رنگ

 

 

(ادامه دارد…)

متن کامل این مقاله را که در شماره 200 ویژه نامه پوشرنگ در پایان اردیبهشت ماه منتشر شده است، بخوانید.

در صورت تمایل به دریافت نسخه نمونه رایگان و یا دریافت اشتراک با شماره های 02177523553 و 02177533158 داخلی 3 سرکار خانم ارشاد تماس بگیرید.