«یکی از مواد اولیه برای تولید لعاب، اکسید روی است که عموما در سایز میکرو استفاده شده و با توجه به نیاز خلوص بالا از شمش روی برای تولید آن بهره گرفته می‌شود. با توجه به سطح ویژه بالای نانو مواد، بهره‌گیری از اکسید روی نانو می‌تواند کاهش چشمگیری در مصرف آن نسبت به سایز میکرو این ماده داشته باشد.» این سخنی است که امیر مدیری، دست‌اندرکار صنعتی‌سازی نانو مواد در گفتگو با «حیات» می‌گوید و معتقد است: مشکلات صنایع برای تولید می‌تواند یک راهکار نانویی داشته باشد.
توجیه اقتصادی استفاده از نانو مواد در صنعت
وی با برشمردن ویژگی‌های منحصربه‌فرد این تکنولوژی می‌گوید: ما روی نانو اکسید روی، نانو ذرات، سیلیس و در حوزه تولید نانو ذرات آلومینا فاز آلفا و فاز گاما کار می‌کنیم و هدف ما گره‌گشایی از مشکلات صنعت با استفاده از این تکنولوژی است.
مدیری در مورد کاربرد نانو در صنایع مختلف می‌گوید: به طور مثال، در ساخت لعاب‌های سرامیکی از اکسید روی میکرو استفاده می‌شود که همین اکسید روی نیز از شمش تولید شده و نوسان قیمت دارد و مصرف آن ۳ درصد وزنی ساختار لعاب است. زمانی که در قالب نانو از آن استفاده می‌کنیم، می‌توانیم همان ۳ درصد را به نیم درصد وزنی کاهش دهیم. بنابراین میزان مصرف اکسید روی میکرو کاهش می‌یابد که توجیه اقتصادی دارد.
این کارشناس فعال در حوزه نانو معتقد است بسیاری از مشکلات صنایع که راهکارهای اساسی آنها هزینه بالایی دارد یا تکنولوژی آن در داخل وجود ندارد، با بهره‌گیری از فناوری نانو و شناخت انواع مواد و تبدیل آن به ابعاد نانومتری قابل حل شدن هستند و علاوه بر اینکه گرهی از مشکلات صنعت باز می‌شود، موجب افزایش اشتغال‌زایی نیز خواهد شد. در چنین پروژه‌هایی متخصصان نیز به کار گمارده می‌شوند.
کاربردهای بی‌شمار نانو در صنایع
به گفته مدیری، تکنولوژی نانو منحصر به یک صنعت خاص نمی‌شود و از صنعت پلیمر و لوازم خانگی گرفته تا صنعت لاستیک، نساجی، چینی بهداشتی، چینی مظروف و... می‌توانیم از این فناوری بهره بگیریم. به طور خلاصه می‌توان کاربرد نانو را در صنایع گوناگون این‌گونه برشمرد:
فناوری نانو در صنعت تصفیه آب:
بحران آب امروزه یکی از مشکلات اساسی اکثر کشورهای توسعه‌یافته و در حال توسعه است. تصفیه فاضلاب خانگی و نیز پساب‌های صنعتی از دیرباز مورد توجه بشر قرار گرفته است ولی آنچه فناوری نانو می‌تواند ارائه دهد، بهبود کیفیت فاضلاب تصفیه‌شده برای استفاده مجدد در کشاورزی، کشت آبی، مصارف صنعتی یا حتی شرب و شستشو است. بنابراین فناوری نانو با روش‌های زیر می‌تواند در تهیه آب تمیز، بهداشتی و قابل شرب کمک کند.
- غشاهای فیلتراسیون نانومتری به منظور افزایش بازیابی آب؛
- روش‌های سازگار با محیط زیست جهت تصفیه آب‌های زیرزمینی به وسیله اجزای معدنی و آلی؛
- نانو مواد برای بهبود کارایی فرایندهای فتوکاتالیستی و شیمیایی؛
- نانو حسگرهای زیستی جهت تشخیص سریع آلودگی آب.
در واقع با استفاده از متدهای حاصل از فناوری نانو می‌توان به برخی از اهداف اصلی مدیریت منابع آبی، یعنی کاهش مصرف آب در بخش‌های مختلف، تامین آب مورد نیاز از منابع غیرمتعارف و استفاده مجدد از آب، دست یافت و استفاده از آن باعث صرفه‌جویی در مصرف هزینه، انرژی، حفاظت از محیط زیست و پیشگیری و رفع آلودگی‌های زیست محیطی و در نهایت دستیابی به توسعه پایدار می‌شود.
فناوری نانو در صنعت بتن‌سازی:
تولید و استفاده از بتن، یکی از نگرانی‌های زیست محیطی محسوب می‌شود. صنعت بتن یکی از صنایع پرمصرف کنونی است، به همین دلیل با استفاده از فناوری نانو جهت بهبود رفتار و عملکرد بتن، دستاوردهای شگرفی حاصل شده است. بنابراین تولید بتن‌های نانو و بتن سبز برای نگهداری و حفاظت از محیط زیست با تحقیقات گسترده در حال توسعه و تکامل است و بسیاری از مهم‌ترین روش‌های فناوری نانو و اهمیت بتن سبز هنوز مسیر اصلاح و تکامل را برای ارائه به صنعت ساخت طی می‌کنند. بدین صورت که تمرکز و توسعه تحقیقات آتی در زمینه فناوری نانو و بتن سبز در جهت افزایش کارایی و تلفیق روش‌ها، شیوه‌های تولید بتن سبز با حداقل تجهیزات و کمترین هزینه خواهد بود.
بدیهی است توسعه این روش‌ها و کاربرد آنها در صنعت ساخت و ساز تاثیر زیادی در افزایش ایمنی و عمر مفید سازه‌ها همسو با اهداف محیط زیست و توسعه پایدار را خواهد داشت. همچنین هزینه‌های بالای کنونی محصولات نانوتکنولوژی، با تولید انبوه و درنظر گرفتن بازگشت سرمایه در بلندمدت به دلیل افزایش عمر مفید سازه و کاهش هزینه‌های تعمیر، از نظر اقتصادی قابل توجیه خواهد بود.
فناوری نانو در صنعت حمل و نقل:
مواد جدیدی که از نانو ذرات ساخته شده‌اند، به میزان چشمگیری موجب کاهش وزن وسایل نقلیه خواهند شد. در خودروهای نسل آینده، به جای فولاد، از نانو کامپوزیت‌هایی استفاده می‌شود که وزنی بسیار ناچیز و استحکامی حیرت‌انگیز دارند؛ به گونه‌ای که نسبت استحکام به وزن در این مواد در مقایسه با فولاد چند صد برابر بیشتر است. کاهش وزن در وسایل نقلیه به معنای دستیابی به سرعت‌های بالاتر، کاهش مصرف سوخت و نیز کاهش تولید آلاینده‌هاست. هم‌اکنون با استفاده از این فناوری، لاستیک‌هایی ساخته می‌شود که با دارا بودن درصدی از خاک رس، مقاومت سایشی بسیار بالایی داشته و عمری چندین برابر لاستیک‌های معمولی دارند.
فناوری نانو در صنعت کشاورزی:
تا به حال کاربردهای متعددی از فناوری نانو در کشاورزی، صنایع غذایی و دامی مطرح شده است که در ذیل به مواردی از آن اشاره می‌شود.
کاربردهای نانو در زراعت که عبارتند از: کشاورزی دقیق (خاص مکانی)، ایجاد گلخانه‌های کم‌هزینه‌تر با هدف صرفه‌جویی در مصرف انرژی و دوام بیشتر در برابر رطوبت.
کاربردهای نانو در اصلاح نباتات که عبارتند از: انتقال ژن‌های مورد نظر به سلول‌های گیاهی با استفاده از نانو مواد، ساخت ابزارهای جدید برای بیولوژی سلولی و مولکولی، اصلاح بذور به شیوه اتمی.
کاربردهای نانو در تولید سموم و کودهای موثر و کم‌خطر که عبارتند از: تولید سموم و کودهای شیمیایی با استفاده از نانو ذرات و نانوکپسول، تولید کریستال‌های نانویی جهت افزایش کارایی استفاده از آفت‌کش‌ها، تولید نانو کودها.
کاربردهای نانو در تصفیه آب و ادوات آبیاری که عبارتند از: نمک‌زدایی و تصفیه اقتصادی‌تر آب‌ها جهت شرب و کشاورزی، استفاده از نانو ذرات و نانو فیلترها امکان تصفیه و بهسازی آب را با سرعت و دقت بیشتر فراهم می‌کند، بی‌خطر ساختن مواد آلاینده آب و خاک و قابلیت بازیافت آنها، ساخت سوپر جاذب‌های آب از پلیمرها و مواد کامپوزیت، ساخت مواد پوششی جدید و کارا برای پوشش درون لوله‌های فلزی، به کارگیری پلیمرها و مواد ترکیبی برای تولید انواع قطره‌چکان.
فناوری نانو در صنعت شیشه:
کاربرد لایه‌های نانومتری در صنعت شیشه و تولید شیشه‌های کم‌گسیل در جهت کارآفرینی سبز و توجه به توسعه پایدار با داشتن مزیت‌هایی از قبیل: آسایش حرارتی در زمستان و تابستان، کاهش هزینه سالانه انرژی، هزینه کمتر برای تاسیسات گرمایشی و سرمایشی، جلوگیری از ورود اشعه‌های مضر خورشید، تامین روشنایی مناسب برای ساختمان و کاهش هزینه مورد نیاز برای روشنایی، جلوگیری از بخار کردن شیشه در فصول سرد سال.
فناوری نانو در پزشکی:
روش معمول درمان دارویی، بدین صورت است که ماده موثر را وارد بدن می‌کنند. این ماده علاوه بر سلول‌های بیمار به سلول‌ها و بافت‌های سالم بدن نیز سرایت می‌کند. این امر سبب مصرف بسیار بالای دارو شده و مهم‌تر آن که موجب آسیب رساندن به بافت‌های سالم بدن نیز می‌شود. محققان با استفاده از فناوری نانو، در حال ساخت کپسول‌هایی با ابعاد نانومتری هستند که علاوه بر اندازه غیرقابل تصورشان، قدرت تشخیص بافت‌های بیمار را دارند، به گونه‌ای که دقیقاً روی این بافت‌ها قرار گرفته و مقدار داروی لازم را به آنها می‌رسانند، که این پدیده را دارورسانی می‌نامند.
از طرف دیگر، فناوری نانو راه را برای ساخت اندامک‌های سازگار با بدن هموارتر ساخته و بسیاری از بیماری‌های غیرقابل علاج را درمان‌پذیر خواهد کرد. در مورد درمان سرطان نیز محققان در حال ساخت نانو ذراتی هستند که به محض ورود به بدن، بافت‌های سرطانی را حتی اگر به اندازه چند سلول باشند، شناسایی کرده و از بین می‌برند. این امر موجب خواهد شد که بافت‌های سرطانی در همان روزهای ابتدای شکل‌گیری شناسایی شده و از بین بروند.
انتهای پیام/
نظر شما