کاهش اصطکاک ماشین‌های صنعتی با روانکارهای کوانتوم کربنی
محققان یکی از شرکت‌های مستقر در مرکز فناوری‌های پیشرفته دانشگاه شهید مدنی پس از تولید مواد شوینده مبتنی بر نانو فناوری اخیرا نقاط کوانتومی کربنی را وارد صنعت روانکاری کرده‌اند که به گفته آنها این روانکار موجب کاهش اصطکاک قطعات ماشین‌های صنعتی خواهد شد.
به گزارش ایسنا، این شرکت دانش بنیان در سال 1395 فعالیت خود را آغاز کرد. زمینه کاری این شرکت تولید روانکارها و شوینده‌ها است و با انجام تحقیق و توسعه موفق به تولید 8 رقم از محصولات شوینده صنعتی و یک رقم از روانکارهای صنعتی شد.
روغن حل‌شونده فرموله شده با تکنولوژی نانو مخصوص انواع دستگاه‌های ماشینکاری از جمله این دستاوردها است. این محصول هیچ‌گاه دچار فساد و بو گرفتگی نمی‌شود، دلیل این عدم فساد این است که فرمولاسیون آن به گونه‌ای است که هیچ باکتری توان رشد در این محیط را ندارد و طول عمر این روانکار یک سال برآورد شده است. این در حالی است که اکثر روانکارهای موجود در بازار طول عمر کمی دارند (کمتر از 2 ماه) و فساد و بو گرفتگی آنها بعد از مدتی مشکلات بزرگی را ایجاد می‌کند.
شامپوی نانویی بدنه خودرو یکی از تخصصی‌ترین محصولات این شرکت است. هدف از تهیه این محصول کم کردن زمان شست‌وشو، استفاده از نیروی کار کمتر، صرفه‌جویی در مصرف آب و برق، جلوگیری از آسیب به رنگ خودرو است. پاشش این محصول بر سطح خودرو باید کاملا یکنواخت و به صورت پودری باشد و پس از آنکه تمامی سطح خودرو آغشته به مواد شد، بعد از 3 دقیقه خودرو آماده آبکشی است.
مواد موتورشویی این محققان نیز جزو پرفروش‌ترین محصولات تولیدی است؛ چراکه این محصول سازگار برای انواع متریال‌های فلزی مختلف اعم از آلومینیوم و فولاد و چدن و انواع پوشش‌های پلیمری و لاستیکی است و هیچ گونه خوردگی و آسیبی را ایجاد نمی‌کند.
به منظور افزایش براقیت و تیره شدن تایر خودرو و همچنین محافظت تایرها در برابر عوامل بیرونی مانند اشعه ماوراءبنفش نور خورشید واکس تایر از سوی این شرکت عرضه شد. این محصول از خواصی چون ماندگاری بالا، براقیت پایا و خواص آنتی‌استاتیک جهت جلوگیری از جذب گرد و خاک برخوردار است.
این شرکت به دنبال ورود این نانوماده به صنعت بوده، از این رو اقدام به تولید محصولاتی با استفاده از این نقاط کوانتومی کرده که روانکار دستگاه‌های ماشینکاری یکی از این مصادیق صنعتی‌سازی نقاط کربنی است.
یک نقطه کوانتومی، یک شئ نانو اندازه است که اساس صنایع الکترونیک جدید هستند و در ابزارهایی مانند دیودهای نوری و رایانه‌های خانگی به کار می‌روند. نقاط کوانتومی، به خاطر کوچک بودنشان، دسته منحصر به‌فردی از نیمه‌رساناها به شمار می‌روند. پهنای آنها بین 2 تا 10 نانومتر، یعنی معادل کنار هم قرار گرفتن 10 تا 50 اتم است. در این ابعاد کوچک، مواد رفتار متفاوتی دارند و این رفتار متفاوت قابلیت‌های بی‌سابقه‌ای در کاربردهای علمی و فنی به نقاط کوانتومی می‌بخشد.
یکی از جذابترین خواص نقاط کوانتومی گرافن است که آنها یک ماده کربنی محسوب شده و بنابراین به وفور در دسترس هستند و دارای سمیت کم، انحلال پذیری بالا در محلول‌های گوناگون بوده و همچنین می‌توانند به گروه‌های عاملی متصل شوند. این خواص موجب شده تا این مواد را در مقایسه با نقاط کوانتومی نیمه‌رسانا برای کاربردهای بسیاری مانند نشانگرهای بیولوژیکی، دیودهای نورانی سفید، اتم‌های مصنوعی، بردهای الکترونیکی و نسل جدید تلویزیون‌ها مطلوب کند. از کوانتوم‌های کربنی به جهت ویژگی انتقال حرارتی در روانکارهای صنعتی استفاده می‌شود که استفاده از آن موجب کاهش اصطکاک قطعات ماشین‌های صنعتی می‌شود. همچنین از این محصول در رنگ‌های فلورسانس، براق‌کننده‌ها و پاک کننده‌های صنعتی نیز می‌توان بهره برد.
روشی که برای تولید این کوانتوم دات‌های پایه کربنی مورد استفاده قرار گرفته است، روش پایین به بالا است. مکانیزم این روش نیز به این صورت است که ترکیبات کربنی در شرایطی قرار می‌گیرند که اکسید شده و پیوندهای کربنی آنها شکسته می‌شود و این ترکیبات به‌گونه جدیدی آرایش پیدا می‌کنند که کوانتوم دات‌های کربنی به‌دست می‌آیند. ویژگی این ترکیبات عامل‌دار بودن آنهاست و بر اساس گروه‌های عاملی مورد نیاز می‌توان ساختار مورد نظر را مهندسی کرد.
کوانتوم دات پایه کربنی علاوه‌بر ویژگی فلورسانسی و نوری که در نسل قبل‌تر نیز وجود داشت، دارای ویژگی‌هایی مانند هدایت حرارتی و الکتریکی بالا و خواص نوری شدیدتر و قوی‌تری هستند. این ویژگی‌های جدیدتر کوانتوم دات پایه کربن باعث کاربرد گسترده این محصول در علوم بین رشته‌ای مانند پزشکی و تصویربرداری، فیزیک، شیمی، الکترونیک، برق و بردهای الکترونیکی شده است. به عنوان نمونه به جای استفاده از رادیوداروها می‌توان از این ساختار در تصویربرداری‌های زیستی استفاده کرد و یا امروزه شرکت‌های بزرگ تولیدکننده لوازم صوتی و تصویری از کوانتوم دات‌ها به منظور تولید نسل جدید ال‌ای‌دی‌ها استفاده می‌کنند.
این محصول در دنیا توسط چند کشور تولید می‌شود و در ایران نیز توسط محققان این شرکت با میزان تولید روزانه 40 تا 50 کیلوگرم به صورت پایلوت صنعتی تولید می‌شود که با توجه به ارزش افزوده بالای این محصول، این مقدار تولید به منزله تولید صنعتی است که البته بسته به تقاضا و نیاز شرکت‌های صنعتی قابلیت افزایش این میزان تولید وجود دارد.
این شرکت از کوانتوم‌های کربنی برای ایجاد ویژگی انتقال حرارتی در روانکارهای صنعتی استفاده کرده و استفاده از آن موجب کاهش اصطکاک قطعات ماشین‌های صنعتی شده است. همچنین از این محصول در رنگ‌های فلورسانسی، براق‌کننده‌ها و پاک کننده‌های صنعتی نیز می‌توان بهره برد. این محصول موفق به دریافت گواهینامه نانومقیاس از واحد ارزیابی محصول ستاد توسعه فناوری نانو شده است.
در حال حاضر این شرکت قصد دارد با استفاده از این نقاط کوانتومی، روانکار برای استفاده در دستگاه‌های ماشینکاری تولید کند و شرکت‌هایی نظیر سایپا از جمله مشتریان این روانکار هستند.
این محصول بخش زیادی از مشکلات مربوط دستگاه‌های ماشینکاری را برطرف کرده و از لحاظ اقتصادی و زیست‌محیطی نیز شرایط مناسبی را برای مصرف‌کننده فراهم می‌کند؛ چراکه این روانکار دچار فساد و بوگرفتگی نمی‌شود و به دلیل فرمولاسیون خاص روانکار، هیچ باکتری توان رشد در این محیط را ندارد.
در ابتدا میزان تولید روزانه کوانتوم‌های کربنی این شرکت 15 کیلوگرم بوده که با توجه به ارزش بالای این نقاط کوانتومی کربنی، این حجم تولید نیز صنعتی محسوب می‌شد و در ادامه از صندوق نوآوری و شکوفایی حمایت مالی برای طراحی و ساخت راکتور صنعتی دریافت کردند و در حال حاضر راکتوری با ظرفیت تولید روزانه 400 کیلوگرم نقاط کوانتومی کربنی دارد.
انتهای پیام