آموزشی
8 کاربرد نانو در صنایع مختلف؛ مهم ترین کاربردها
دی
آیا درباره فناوری نانو و کاربردهای آن چیزی می‌دانید؟ نانو یک تکنولوژی نسبتاً جدید و فوق‌العاده کاربردی است که به دستکاری مواد و تغییر خواص و ویژگی‌های آن‌ها در مقیاس بسیار کوچک اشاره دارد. این فناوری در صنایع مختلفی به کار می‌رود که از جمله آن‌ها می‌توان به صنعت ساختمان‌سازی اشاره کرد. در ادامه با ما همراه باشید تا به بررسی کاربرد نانو در صنایع مختلف بپردازیم و با اهمیت آن بیشتر آشنا شویم.
کاربرد نانو در صنایع رنگ و پوشش‌ها
نانومواد به طور گسترده در صنایع رنگ و پوشش‌ها به منظور بهبود عملکرد و ماندگاری سطوح جدید مورد استفاده قرار می‌گیرند. این مواد شامل ویژگی‌هایی مانند دافع آب و کثیفی، تمیز شدن آسان، مقاومت ضد میکروبی و مقاومت در برابر خراش هستند.
دی اکسید تیتانیوم و دی اکسید سیلیسیم در مقیاس نانو به عنوان دو ماده اساسی در صنایع رنگ و پوشش به کار می‌روند. استفاده از نانو دی اکسید تیتانیوم برای فعالیت فوتوکاتالیستی، سطوح را خودبه‌خود تمیز می‌کند. همچنین، افزودن سیلیس آمورف مصنوعی می‌تواند ویژگی‌هایی چون سختی، مقاومت در برابر سایش و خراش و مقاومت در برابر شرایط آب و هوایی را به سطوح بدهد. نانوموادی مانند نقره، اکسید روی، اکسید آلومینیوم و سریم، اکسید مس و منیزیم نیز جهت استفاده در صنایع رنگ و پوشش در دست بررسی قرار دارند.
نانو در صنعت چاپ و جوهر
یک کاربرد نانو در صنعت چاپ و جوهر دیده می‌شود. نانومواد ممکن است به صورت ذرات نانو در رنگدانه‌ها حضور داشته و اندازه این ذرات بر کیفیت چاپ و رنگ‌های به دست آمده تأثیرگذار باشد. رنگدانه‌هایی که به عنوان بخشی از جوهر چاپی به کار می‌روند نیز ممکن است حاوی نانومواد باشند تا از گرفتگی نازل‌های چاپ جلوگیری شود.
نانو در صنعت داروسازی
در صنعت داروسازی، اغلب ریزذرات نانو به عنوان مواد کمکی مورد استفاده قرار می‌گیرند. این مواد عمدتاً به عنوان وسیله‌ای برای حمل و نقل داروها یا ماده مورد نیاز در دارو عمل می‌کنند، در حالی که به خودی خود غیرفعال باقی می‌مانند. برخی از قرص‌ها، شیاف‌ها و کرم‌ها از نانوموادی مانند سیلیس آمورف مصنوعی استفاده می‌کنند تا ویسکوزیته و یکنواختی مواد فعال را تحت کنترل داشته باشند.
همچنین، سال‌هاست که نانوذرات نقره به عنوان عوامل ضد باکتریایی در پانسمان‌های زخم استفاده می‌شوند. به علاوه، یکی از کاربردهای دیگر ذرات نانو در این حوزه، مورد هدف قرار دادن مواد فعال برای سلول‌ها یا اندام‌های مورد نظر و ارائه یک فرایند رهاسازی کنترل‌شده از آن‌ها برای اثر طولانی‌مدت است.
نانوتکنولوژی در محصولات آرایشی و بهداشتی
کاربرد نانو در صنایع آرایشی و بهداشتی بسیار حیاتی است. استفاده از نانومواد در محصولاتی همچون مرطوب کننده‌ها، محصولات مراقبت از مو، لوازم آرایش و کرم‌های ضدآفتاب، از کاربردهای رایج این مواد به شمار می‌رود. استفاده از نانوذرات در محصولات مراقبت شخصی دارای مزایایی است که شامل بهبود پایداری مواد آرایشی (مانند ویتامین‌ها، اسیدهای چرب غیراشباع و آنتی اکسیدان‌ها) می‌شود که با کپسوله کردن آن‌ها در داخل نانوذرات به وجود می‌آید.
حفاظت کارآمد از پوست در برابر اشعه‌های آسیب‌زای UV و حفظ زیبایی به وسیله محصولات نانو (به عنوان مثال در ضدآفتاب‌های معدنی) از کاربردهای دیگر این مواد است. استفاده از ذرات کوچک‌تر یک ماده معدنی فعال، این محصولات را قادر می‌سازد که بدون ایجاد سفیدی قابل توجه، عملکرد خود را انجام دهند.
کاربرد نانو در تولید لاستیک و تایر
کربن سیاه و نانوموادی همچون سیلیس، در تقویت جنس تایرها و سایر محصولات لاستیکی به‌کار می‌روند. استفاده از این نانوموادها منجر به افزایش دوام و عمر مفید تایرها می‌شود و همچنین باعث کاهش هزینه‌ها برای مصرف‌کنندگان و تولیدکنندگان این محصولات می‌گردد.
نانو در محصولات الکترونیکی
در برخی محصولات الکترونیکی، از فناوری نانو برای کاهش وزن و مصرف انرژی استفاده می‌شود. به عنوان مثال می‌توان به کاربرد نانو در صفحه نمایش کامپیوتر اشاره کرد. این فناوری منجر به بازدهی انرژی بالا و سرعت عملیاتی بیشتر در دستگاه‌های الکترونیک می‌شود. همچنین، استفاده از فناوری نانو در تراشه‌های کامپیوتری و کاهش اندازه ترانزیستورها در مدارها، یکی از کاربردهای این فناوری است. افزایش سرعت رایانه‌ها، ظرفیت هارد دیسک‌ها و حافظه‌های قابل حمل نیز از دیگر کاربردهای فناوری نانو در صنعت الکترونیک محسوب می‌شود.
علاوه بر موارد بالا، صفحه‌نمایش‌های تلویزیونی جدید از نقاط کوانتومی به عنوان نانو کریستال‌های نیمه‌هادی استفاده می‌کنند که از جمله کاربردهای روزمره این فناوری در صنعت الکترونیک به شمار می‌روند.
کاربرد نانو در صنعت پلاستیک
صنعت پلاستیک از جمله زمینه‌هایی است که فناوری نانو در آن به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد. یکی از کاربردهای نانو در این صنعت، توسعه نانوکامپوزیت‌ها یا پلیمرهای تقویت شده با نانومواد است. پلاستیک‌های تقویت‌شده ترموپلاستیکی تولیدشده با استفاده از فناوری نانو، مقاومت حرارتی بالا و مقاومت در برابر آتش را فراهم کرده و پایداری بیشتری به محصولات می‌بخشند.
این پلاستیک‌ها همچنین قادر به هدایت الکتریسیته هستند. به عنوان نمونه می‌توان به استفاده از نیترید تیتانیوم در پلاستیک‌هایی مانند فلاسک‌های پلی اتیلن ترفتالات (PET) به منظور بهبود ویژگی‌های فیزیکی و بهبود کارایی فرآیندهای تولید اشاره کرد.
مهم‌ترین کاربرد نانو: تقویت استحکام و عایق‌بندی ساختمان
فناوری نانو در صنعت ساختمان‌سازی به عنوان یکی از حوزه‌های کاربردی مهم، توانسته با ارائه راهکارهای نوآورانه، عملکرد، مقاومت و کارایی ساختمان‌ها را بهبود بخشد. اصلی‌ترین کاربرد نانو در ساختمان‌سازی، بهبود و تقویت مواد ساختمانی مانند بتن است. استفاده از نانومواد در بتن منجر به افزایش مقاومت در برابر فشار، کشش و خوردگی می‌شود.
بتن‌هایی که حاوی نانوذرات هستند، خصوصیات بهبودیافته‌ای پیدا می‌کنند و دوام بیشتری را نسبت به شرایط مختلف زیست محیطی از جمله تغییرات دما و رطوبت از خود نشان می‌دهند. علاوه بر این، استفاده از نانو در ساختمان‌ها می‌تواند مقاومت در برابر آب، آفتاب، خوردگی و غیره را بهبود بخشد.
همچنین، نانومواد در ایجاد عایق‌ها، پوشش‌های حفاظتی و حتی نانوکامپوزیت‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. این مواد می‌توانند مقاومت سازه‌ها را بهبود بخشیده و علاوه بر این به بهره‌وری انرژی کمک کرده و از هدررفت انرژی جلوگیری کنند. به طور مثال، استفاده از نانومواد در پنجره‌ها می‌تواند آن‌ها را از لحاظ حرارتی و صوتی عایق کرده و در نتیجه، مصرف انرژی ساختمان را به شدت کاهش دهد.
سخن پایانی
با بررسی کاربرد نانو در صنایع مختلف می‌توان به اهمیت این تکنولوژی در بهبود زندگی روزمره پی برد. از مهم‌ترین کاربردهای فناوری نانو، تقویت استحکام بتن و ساختمان‌ها و همچنین عایق‌بندی آن‌ها در برابر حرارت و رطوبت است. با استفاده از این تکنولوژی، می‌توان خواص تازه‌ای به مصالح بخشید و دوام آن‌ها را افزایش داد. آیا شما تاکنون از محصولات نانو استفاده کرده‌اید؟ لطفاً نظر خود را در مورد این تکنولوژی و تحولات ایجادشده به واسطه آن با ما و سایر کاربران محترم زیمابان در قسمت ارسال دیدگاه در میان بگذارید.
