کاربرد فناوری نانو در صنعت خودرو سازی (فیزیک دهم) تاثیر نانو

کاربرد فناوری نانو در صنعت خودرو سازی (فیزیک دهم) ❶تاثیر نانو در خودرو سازی ❶سوال فیزیک دهم ❶تاثیر نانو در خودروسازی جهان افزودن کلمه نانو به ابتدای یک نام به یک تمایل و خواسته همگانی تبدیل شده و بین شرکت ها برای سبقت گرفتن در این دوره جدید فناوری و نفوذ سریع تر در بازار، رقابت وجود دارد

افزودن کلمه نانو به ابتدای یک نام به یک تمایل و خواسته همگانی تبدیل شده و بین شرکت ها برای سبقت گرفتن در این دوره جدید فناوری و نفوذ سریع تر در بازار، رقابت وجود دارد.

از زمانیکه نیسان اولین مدل خودروی خود را با رنگ های خود ترمیم شونده مبتنی بر نانو مواد عرضه کرد، شور و اشتیاق برای سبقت در تولید محصولات جدید در صنعت خودروسازی شدت گرفته و این امر میزان پژوهش و توسعه را سه برابر کرده است.

درآمد جهانی فناوری نانو در صنعت حمل و نقل و خودرو در حدود 475 میلیون دلار در سال 2007 بوده است و در صورت غلبه بر موضوعات هزینه و در دسترس بودن، در دهه ی آینده شاهد پیشرفت های قابل توجهی در استفاده از فناوری نانو در این حوزه خواهیم بود.

در نتیجه بر طبق پیش بینی های به عمل آمده، فرآورده ها و فرایندهای مبتنی بر فناوری نانو تا سال 2015 در صنایع حمل و نقل و خودرو ارزشی معادل 645/6 میلیارد دلار آمریکا خواهند داشت. انتظار می رود نفوذ کلی فناوری در کاربردهای صنایع خودرو و حمل و نقل تا سال 2015 در حدود 55 درصد افزایش یابد.

در جهان صنعت خودرو جزء بزرگترین صنایع تولیدی است. در بیشتر مناطق، تولید کنندگان درجه یک مانند هیوندای، نیسان و میتسوبیشی از ابتکارات فناوری نانو استفاده کرده اند. شرکت نیسان از نانو لوله های کربنی به عنوان پر کننده در سپر یکی از مدل های خود بهره برد. صنعت خودرو از یک طرف در حال تلاش برای کاهش هزینه هاست و از طرف دیگر با هزینه بالای فناوری های با عملکرد بالا و سازگار با محیط زیست مواجه است. فاکتورهای کلیدی در صنعت خودرو عبارتند از:

• کاهش آلودگی هوا
• کاهش وزن
• قابلیت بازیافت
• امنیت
• عملکرد بهتر موتور
• زیبایی و طول عمر بالا

صنعت خودرو مثال خوبی از اثربخشی نیرومند نانو مواد در یک صنعت خاص است.تویوتا نخستین نانو کامپوزیت خاک رسی را 15 سال قبل تولید کرد. فیات به سمت تولید تک لایه های خود آرا سوق داده شد و جنرال موتورز و تویوتا کاربرد کامپوزیت های مبتنی بر نانو لوله های کربنی را تجاری کرده اند.

اکنون، توجه بخش عمده صنعت خودرو به کاربردهای هوشمند فناوری نانو معطوف شده است. مثل لاستیک های هوشمند مبتنی بر نانو لوله ها.

انتظار می رود در آینده صنعت خودرو، روان کننده های بهبود یافته، پیل های سوختی سبک تر، مواد قوی تر و در عین حال سبک تر، کاتالیزورها، فیلترهای نانو حفره ای، شیشه جلوی اتومبیل خود تمیز شونده، رنگ های خود ترمیم شونده، حفاظت از خوردگی و تغییر رنگ نقاشی برای ماشین ها را گسترش دهد. مواد بنیادی، طیف وسیعی از کاربردها را در بر می گیرند. بنابراین نانو موادی با قابلیت تطبیق با ماشین آلات جدید و قدیمی ساخته شده می شوند.

سازندگان خودرو مشتاق فناوری های هستند که اصلاحاتی مقرون به صرفه درعملکرد، راحتی و ایمنی وسایط نقلیه را ارائه می دهند. عملکرد بهتر به بهبود کارایی موتور و استفاده از مواد سبک با استحکام بالا وابسته است که همه آنها متأثر از فناوری نانو هستند. این امر به همراه قانون گذاری محکم تر درباره انتشار آلاینده ها و امنیت،  به اهمیت فناوری نانو درصنعت جهانی خوردو تأکید دارد. در بخش حمل و نقل و خودرو، نانو مواد درچند حیطه می توانند مفید باشند:

• قسمت های چارچوب و بدنه
• تأمین نیرو و موتور
• رنگ و روکش
• سیستم های ترمز  و تعلیق
• روغن
• تایر
• سیستم های اگزوز و مبدل های کاتالیزوری
• تجهیزات الکترونیکی و الکتریکی

حوزه هایی که فناوری نانو جدیداً اثر شدیدی درآن داشته عبارتند از:

• اجتناب از روان کننده ها با استفاده از لایه های نازک روی یاتاقان و اجزای لغزنده
• فیلترهای الکترواستاتیک
• سوئیچ هایی باقدرت بالا در وسایل احتراقی از طریق نشر میدان در نوک های تیز
• کاتالیزورهای جدید با استفاده از سطوح گزینش پذیر شیمیایی و با تخلخل بالا

حوزه های جالب دیگر، بهره برداری از فناوری نانو برای بخش های داخلی ماشین به ویژه در سطوح خود تمیز شونده است. تلاش بیشتری برای کاهش انواع متفاوت گونه های پلاستیکی به کار گرفته شده در صنعت ماشین معطوف شده است. پلی پروپیلن و الیاف آن در بخش های داخلی ماشین و همچنین در ساختار ماشین بسیار زیاد استفاده می شود. فناوری نانو در بسیاری موارد با اضافه کردن تنها مقادیر کمی از نانو ذرات موجب عامل دار کردن پلیمرها با گریدهای مختلف، بدون از بین رفتن خاصیت بازیافتی آنها می شود. بنابراین تولید این مواد جدید در مقیاس بزرگ در صنایع خودرو و حمل و نقل اهمیت خاصی دارد.

 کاربردهای آینده نانو فناوری در صنعت خودرو:

• قطعات ساخته شده موتر از جنس سرامیک های جدید
• پلاستیک های با دوام بالاتر
• لرزه گیری های مبتنی بر نانو سیال های مغناطیسی

انواع کاربرد فناوری نانو در صنعت حمل و نقل:

1- افزودنی های کاهش مصرف سوختو آلاینده

2- روانکارهای نانویی

3- افزودنی های روغن موتور حاوی فولرن

4- افزودنی های روغن موتور حاوی نانو الماس

5- سیال انتقال حرارت با عملکرد بالا

6- استفاده از نانو حسگرها جهت هوشمندی خودرو

7- استفاده از نانو مواد جهت تولید تایرهای با دوام تر

8- روکش های ضد خش/ ضد خوردگی برای خودروها

9- روکش های ضد لک/ ضد تمیز شونده برای بخش های مختلف فلزی خودرو

10- روکش های ضد لک برای شیشه خودرو

11- روکش های فوتوکرومیک برای شیشه خودرو

12- شیشه و آیینه ضد مه / ضد بخار

13- منسوجات ضد میکروب / ضد لک برای کاربرد در بخش داخلی خودرو

14- کاربرد نانو کامپوزیت های خاک رسی در قطعات مختلف خودرو

15- کاربرد نانو کامپوزیت های نانو لوله کربنی در قطعات مختلف خودرو

16- تولید و ذخیره پروراندن هیدروژن به عنوان سوخت پاک

17- پیل های سوختی بهبود یافته

18- باتری با راندمان شارژ و ظرفیت انرژی بهبود یافته

19- قطعات بهبود یافته موتور با نانو پوشش ها

20- افزایش طول عمر لاستیک ماشین با فناوری نانو