نانوسرامیکها و کاربردهای تجاری فعلی آنها در دنیا

نانو مواد، ‌دسته‌ای از مواد ‌هستند که از طریق کنار هم قرار‌دادن اتم‌ها، ملکول‌ها یا مجموعه‌هایی از آنها و به طور مصنوعی‌ تولید می‌شوند. نانوسرامیک‌ها ‌به­دلیل داشتن خواص …

نانو مواد، ‌دسته‌ای از مواد ‌هستند که از طریق کنار هم قرار‌دادن اتم‌ها، ملکول‌ها یا مجموعه‌هایی از آنها و به طور مصنوعی‌ تولید می‌شوند. نانوسرامیک‌ها ‌به­دلیل داشتن خواص ویژه در بین مواد دیگر ‌از مهم‌ترین‌ و کاربردی‌­ترین شاخه­های نانومواد محسوب می­شوند. متن زیر برگرفته از مقاله سید‌محسن‌ محمودی سپهر‌ از دانشگاه علم و صنعت ایران است که تحت عنوان "مقدمه‌ای‌ بر نانوسرامیک‌" در همایش "نانوتکنولوژی، انقلاب صنعتی آینده" ارایه شده بود و به بیان ‌پتانسیل‌ها و کاربرد‌های‌ فعلی نانوسرامیک‌ها در دنیا اشاره دارد:

‌ظهور نانوسرامیک‌‌ها را می­توان از دهه ۹۰ میلادی‌ دانست. در این زمان بود که کشف خواص پودر‌های نانوسرامیک بسیار مناسب‌ به نظر می‌رسید ولی روش‌های آن از لحاظ فناوری، آسان و مقرون‌به‌صرفه نبود.

به‌وجود آمدن نانو‌تکنولوژی‌ اهمیت‌ ‌نانوسرامیک‌ها را بیش از پیش‌ آشکار کرد ‌و نانوتکنولوژی ‌باعث تحلیل‌ بهتر از پدیده‌ها و یافتن ‌روش‌های بهتری برای تولید مواد شد. ‌شکل گرفتن مهندسی‌ نانو، منجر به درک‌ بی‌سابقه‌ اجزای‌ اولیهٔ پایه‌ای‌ تمام اجسام‌ فیزیکی‌ و کنترل بر این اجزا شده است و این پدیده‌ به زودی روشی‌ ‌را که اغلب‌ اجسام‌ توسط آنها طراحی و ساخته می‌شده‌اند، دگرگون‌ می‌کند.

ویژگی‌های نانوسرامیک‌ها

‌‌الف) استحکام‌ مکانیکی‌: پوشش‌ دادن سطح اجسام با نانوسرامیک­ها، باعث‌ افزایش استحکام‌ و سختی جسم می‌شود که استحکام آنها بسیار بیشتر‌ از پوشش­هایی از نوع سرامیک‌های معمولی‌ است.

ب) ابررسانایی‌: نانوسرامیک‌ها به­علت داشتن خواص نوری و الکتریکی‌‌ به­عنوان‌ ابررسانا نیز به­کار می‌روند.

‌‌‌‌ج) قدرت پوشش: در ساختار نانو، تعداد مکان‌های فعال افزایش‌ می‌یابد، این افزایش در سطح منجر به کاهش‌ مقدار مواد مصرفی می­شود و قیمت نهایی محصول کاهش‌ می‌یابد.

د) قابلیت‌ رقابت‌ ‌‌با مواد دیگر: نانوسرامیک­ها ارزش افزوده فوق­العاده­ای را ایجاد می­کنند و این مواد همانند‌ رنگدانه‌ها و پوشش­ها گرانقیمت‌‌ هستند.

‌‌ه) سازگار‌ با محیط­زیست: این پوشش‌‌ها با محیط‌­زیست سازگار می‌باشند‌ و آلودگی­های‌ مواد قبلی‌ را ایجاد نمی‌کنند.

و) انعطاف‌پذیری: در سرامیک‌های معمولی‌ انعطاف‌پذیری وجود ندارد ولی در نانوسرامیک­ها به­دلیل داشتن خاصیت منحصر‌ به فرد در قابلیت‌ حرکت ‌مرز‌دانه‌ها بر روی هم، انعطاف‌­پذیری‌ خوبی وجود دارد.

ز) سطح ویژه بالا: نانوسرامیک‌ها سطح‌ ‌ویژهٔ بالایی دارند و در انجام واکنش‌های شیمیایی در کاتالیست‌ها، سنسور‌های گازی، جداسازی‌ و جذب‌ مواد بر روی‌ سطح ‌آن و غیره مورد استفاده قرار می‌گیرند.

کاربرد‌های‌ نانوسرامیک‌

‌به­علت خواص فو‌ق‌­العاده‌‌ای که نانو‌سرامیک‌‌ها دارند، طراحان‌ محصولات‌ می‌توانند از آنها به­طور‌ ماهرانه، به­عنوان ‌مواد مخصوص‌ استفاده نمایند. این مواد مخصوص، مواد اولیه ‌‌‌مورد نیاز برای‌ ساخت‌ محصولی مستحکم‌تر که در محدود‌هٔ دمایی بیشتر عمل می­کند را تامین می‌کنند.‌ از طرفی‌ ‌تولید نانوسرامیک‌ها در دما‌های پایین‌تر، موفقیت بزرگی‌ است که منجر به تولید اقتصادی‌ محصولات‌ بی‌عیب و با دقت بالا می‌شود.

‌نانوسرامیک‌ها در حال ‌توسعه و به­کار‌گیری‌ برای‌ ‌کار‌برد‌های‌ گوناگون‌ هستند که از خواص ‌مغناطیسی، نوری، الکتریکی،‌ کاتالیتیکی‌ و دیگر خواص آنها استفاده می­شود. خواص‌ منحصر به فرد نانوسرامیک‌ها، محدوده‌ وسیعی از کاربرد از جمله قطعات‌ سرامیکی‌ بادوام‌ ‌برای موتو‌ر‌های‌ خودکار، سیم‌ها‌‌ی ابر‌رسانای ‌انعطاف‌پذیر‌ و اجزای متصل­کننده فایر‌استیکی‌ را به همراه دارد.