تولید عایق از نانو توسط محققان ایرانی

محققان دانشگاه صنعتی امیرکبیر با استفاده از نانوالیاف موفق به تولید ارزان عایق های حرارتی کم وزن با ضخامت کم و کارایی بالا شدند . کمیل نصوری، دانشجوی دکتری مهندسی نساجی دانشگاه صنعتی امیرکبیر و محقق طرح اظهار کرد : عایق کاری مناسب برای جلوگیری از هدر رفت انرژی یکی از موضوعات مهم و مطرح در زمینه حفظ انرژیهای فسیلی و تجدید ناپذیر است .

عایق های حرارتی معمول از جمله پشم شیشه و فوم پلی اتیلن به هیچ وجه نمیتوانند پاسخگوی کاربرد های عظیم موجود در صنعت باشند؛ زیرا این مواد فقط در ضخامت های بالا پتانسیل کاربرد دارند .

نصوری در خصوص اهمیت تحقیق صورت گرفته عنوان کرد : با توجه به مشکلات و نقاط ضعف موجود در عایق های حرارتی متداول همانند راندمان پایین ، وزن و ضخامت بالا ، اشغال فضای زیاد و هزینه تولید بالا بر آن شدیم تا با استفاده از نانو مواد ، بر حجم گسترده ای از این مشکلات و نقاط ضعف فائق شویم . ازاین رو در این طرح ، از ساختار نانوالیاف با تخلخل های فراوان و ضخامت بسیار پایین در ساخت عایق حرارتی استفاده شده است . به گفته این محقق ، استفاده از این نانوالیاف در ساختار عایق ، سبب کاهش رسانایی حرارتی آن شده است . نتیجه دیگر این کار ، کاهش ضخامت و وزن عایق تولیدی در مقایسه با عایق های متداول است؛ درحالی که این امر نه تنها راندمان عملکرد عایق را کم نکرده ، بلکه صرفه جویی هزینه تولید و انرژی را به دنبال داشته است .

وی خاطرنشان کرد : کاربرد اصلی نتایج طرح حاضر در صنعت ساختمان به منظور عایق کاری حرارتی سطوح به ویژه شیرآلات ساختمان ها و جلوگیری از هدر رفت انرژی است . همچنین در محفظه های کنترل دمایی قابل حمل و نقل در بیمارستان ها نیز میتوان از آن استفاده کرد .

نصوری درباره برتری استفاده از نانوالیاف در مقایسه با کامپوزیت های پلیمری گفت : کار های انجام شده برای معرفی عایق حرارتی بیشتر مربوط به استفاده از کامپوزیت های پلیمری حاوی نانورس و نیز نانوکامپوزیت های ایروژل است . در این موارد خواص عایق حرارتی خوبی حاصل خواهد شد . با این حال در این نمونه ها توجهی به کاهش وزن و نیز ضخامت عایق نشده است ، ازاین رو توانایی رقابت با عایق های حرارتی موجود در بازار را ندارند .

دانشجوی دکتری مهندسی نساجی دانشگاه صنعتی امیرکبیر تصریح کرد : از ویژگیهای برجسته نانوالیاف ، قطر بسیار پایین آن است که این قطر اندک منجر به حصول سطح مخصوص بسیار زیاد میشود . این ویژگی سبب جذب حرارت از طریق تشعشع ( که مکانیزم اصلی انتقال حرارت در این مواد است ) بر روی سطح نانوالیاف میشود .

نکته حائز اهمیت دیگر ، حضور تخلخل های بسیار زیاد و با اندازه کوچک در لایه نانوالیاف است . این خاصیت باعث میشود تا مسیر های کمتری برای حرکت فوتون ها و در واقع انتقال حرارت وجود داشته باشد . محقق طرح خاطرنشان کرد : در این طرح برای ساخت نانوالیاف از دستگاه الکتروریسی استفاده شده است . این لایه ها بر روی بافت پلی اتیلن قرارگرفته است تا عایق حرارتی ساخته شود . همچنین پس از تولید محصول نهایی به این شکل ، آزمون هایی از قبیل رسانایی حرارتی، عایق بودن حرارتی و بررسی میزان نفوذ بخار آب روی آن صورت گرفته است.