نغمه كدخد.ا
نشریه متانا
فروردین 1389
نانو
كامه نانو داراي ريشه يوناني بوده و در اين زبان به معناي كوتاه و كوتوله است و در
كاربردهاي علمي به عنوان يك پيشوند به معناي يك ميلياردم متر و برابر با طولي است
كه اگر چند اتم به طور شانه به شانه در كنار يكديگر قرار گيرند، ايجاد خواهند
نمود.
در يك طبقه بندي مواد نانو به شرح زير تفكيك مي‌شوند:
مواد يك بعدي: در اين گروه موادي قرار مي‌گيرند كه تنها در يك راستا داراي
اندازه‌هايي بزرگتر از واحد مي‌باشند مانند فيبر نوري.
مواد دو بعدي: در اين گروه مواردي قرار دارند كه تنها در دو راستا داراي طولي بيش
از واحد باشند، مانند هر ماده چند لايه‌اي كه داراي لايه‌هاي با ضخامت كمتر از
واحد باشند.
مواد سه‌بعدي: در اين گروه موادي قرار مي‌گيرند كه در هر بعد داراي اندازه‌هاي
بزرگتر از واحد باشند، مانند مواد با فاز نانو متري.
كامپوزيت
واژه كامپوزيتcomposite از كلمه انگليسيto compose به معاني تركيب كردن، ساختن و
مخلوط كردن مشتق شده است. كامپوزيت از تركيب و اختلاط چند ماده حاصل مي‌شود و
منظور، تركيب و اختلاط فيزيكي است، به طوري كه اجزاي تشكيل دهنده، ماهيت شيميايي و
طبيعي خود را كاملاً حفظ كنند.
كامپوزيت‌ها موادي هستند كه خصوصيات زير را داشته باشند:
1. جامد(تركيبات مايع از نظر خواص مكانيكي فاقد ارزش‌اند.)
2. مصنوعي(كامپوزيت‌هاي طبيعي مانند چوب و استخوان مدنظر نيستند.)
3. متشكل از دو يا چند فاز كه از نظر شيميايي يا فيزيكي كاملاً متفاوتند و به صورت
منظم يا پراكنده كنار هم قرار گرفته‌اند و لايه مشتركي بين آن‌ها وجود دارد و يا
خواص مكانيكي يكي از فازها نسبت به فاز يا فازهاي ديگر متفاوت است.
نانو كامپوزيت‌ها گروه ويژه‌اي از مواد هستند كه با استفاده از تركيب دو يا چند ذره
نانومتري يا اجسامي با ابعاد نانومتري با استفاده از روش خاصي توليد شده و داراي
خواص فيزيكي ويژه‌اي مي‌باشند.
اين مواد شامل تركيب ذرات در حوزه مولكولي يا نانو در زمينه پليمري، فلزي يا
سراميكي مي‌باشند. در همه موارد مشاهده مي‌شود كه مقدار نانوذرات در اين زمينه‌ها
مي‌تواند به طور كامل خواص اين مواد را تغيير دهد. اين نانوذرات به عنوان
تقويت‌كننده زمينه و همچنين تغيير دهنده رفتار الكتريكي مواد پايه به‌كار مي‌روند.
از خصوصيات متنوع آن‌ها مي‌توان به بالا بودن نسبت سطح به حجم، انعطاف‌پذيري بالا
بدون كاهش استحكام و مقاومت در برابر خراشيدگي و همچنين خواص نوري مطلوب مانند
شفافيت كه به اندازه ذرات بستگي دارند اشاره كرد.
نانوكامپوزيت‌ها داراي انواع زير مي‌باشند:
1. نانوكامپوزيتهاي فلزي: نمونه‌هايي از اين نوع نانوكامپوزيت‌ها عبارتند
ازفلز- فلز، فلز- سراميك، فلز- تركيبات بين فلزي و فلز- شيشه.
2. نانوكامپوزيتهاي پايه سراميكي: نمونه‌هايي از اين نانو كامپوزيت‌ها
عبارتند از اكسيد- اكسيد، اكسيد- نانو اكسيد، نانو اكسيد- نانو اكسيد.
3. نانوكامپوزيتهاي پايه‌پليمري: پليمر- شيشه، پليمر- سراميك، پليمر- نانو
اكسيد و پليمر- فلز.
كاربرد‌ها:
فناوري نانو تاكنون به برخي مواد ساختماني از جمله بتن، فولاد و شيشه وارد شده است
و به همين دليل صنعت ساخت و ساز به نوبه خود يكي از ذي‌نفعان فناوري نانو به شمار
مي‌رود. از كاربردهاي آن مي‌توان به موارد زير اشاره كرد:
1. افزايش نانوذرات هماتيت به بتن در جهت افزايش استحكام آن.
2. شيشه‌هاي محافظ در برابر آتش؛ در اين شيشه‌ها لايه شفافي از نانوذرات سيليكاتي
بخار شده كه در فاصله ميان صفحات شيشه حبس شده است و در هنگام گرم شدن به يك سپر
محافظتي مات و مستحكم در برابر آتش تبديل مي‌شود.
3. نانوفولاد: فولادي با ساختار نانومقياس به منظور افزايش سختي و مقاومت در برابر
خوردگي.
4. استفاده از مواد نانوذرات در مواد چسباننده مختلف موجب بهبود ويژگي‌هاي مربوط
به خرابي بتن می‌شود.
5. استفاده از باكتري‌هاي بي‌هوازي در مخلوط آب و بتن كه موجب افزايش 25 درصدي
مقاومت آن مي‌شود.
