Index
ورود کاربر
Telegram RSS ارسال به دوستان نسخه چاپی ذخیره خروجی XML خروجی متنی خروجی PDF
کد خبر : 174948
تاریخ انتشار : 18 شهریور 1393 0:0
تعداد مشاهدات : 71

سنتز نانورنگدانه ای با انعکاس نور بالا برای کنترل دمای ماهواره ها در کشور

علمي و فناوري - علم و فناوري ايران: محققان مهندسی مواد کشورمان با استفاده از فناوری نانو، نانورنگدانه هایی با میزان انعکاس نور بالا به منظور تولید رنگ کنترل گرمایی سفید ماهواره ها سنتز کردند. به گزارش سرویس علمی ایسنا، امروزه نانوذرات اکسید روی در صنایع گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند. یکی از زمینه های کاربردی اصلی آن ها صنایع رنگ سازی است. در این تحقیق نیز تلاش شده است که نانوذرات اکسید روی با اندازه ذره ای بسیار مناسب، ساختار یکنواخت و خلوص بالا تهیه شود. هدف این محققان دستیابی به بالاترین میزان انعکاس نور این نانوذرات بوده است. لازم به ذکر است که مهم ترین کاربرد رنگدانه های اکسید روی جهت استفاده در رنگ کنترل گرمایی سفید در سطوح خارجی ماهواره و سایر پوشش های حفاظتی است. رنگ های کنترل گرمایی سفید با اتکا بر خواص نوری و حرارتی خاص خود، میزان گرمای دریافتی از خورشید و انتشار حرارت به محیط فضا را کنترل می کنند؛ به گونه ای که دمای سامانه همواره زیر 100 درجه سانتی گراد نگه داشته می شود. نرگس کیومرثی پور، کارشناس ارشد مواد از دانشگاه صنعتی مالک اشتر و محقق طرح، در خصوص مطالعات صورت گرفته، اظهار کرد: به طور کلی یکی از پارامترهایی که به شدت خواص نوری یک رنگدانه را تحت تأثیر قرار می دهد، اندازه ی آن است. به همین سبب با توجه به تأثیر اندازه بر خواص نوری، شکل ها و اندازه های مختلفی از پودر اکسید روی را تولید و خواص آن را مورد ارزیابی قرار دادیم. همچنین خلوص و ساختار نانوذرات تولید شده نیز از دیگر موارد ارزیابی شده در این مطالعات بوده است. وی تصریح کرد: در این پژوهش یک ساختار جدید و مناسب از رنگدانه اکسید روی به عنوان جایگزینی برای اکسید روی قدیمی معرفی شده است. این ساختار جذب خورشیدی کمتر و بازتاب بالاتری نسبت به نمونه های متداول مورد استفاده در ماهواره ها دارد. با استفاده از این روش، به دلیل نیاز به رنگدانه کمتر، وزن پوشش و سامانه و نهایتاً هزینه های تولیدی کاهش می یابد. محقق طرح تصریح کرد: نانو رنگدانه های اکسید روی در این تحقیق به روش هیدروترمال ساخته شده اند. هزینه تولید پایین تر، خلوص بیشتر ماده ی سنتز شده و کاهش آلودگی محیطی از مزیت های روش استفاده شده است. وی با بیان این که روش پیشنهادی، ساده، اقتصادی و دارای بازده بالاست، گفت: با توجه به مواد اولیه ی ارزان قیمت و هزینه ی پایین تجهیزات مورد نیاز در روش پیشنهاد شده، امکان تجاری سازی این طرح با سرمایه گذاری اولیه ی بسیار پایین وجود دارد. کیومرثی پور در ادامه افزود: ساخت این نانوذرات بدون استفاده از هیچ ماده ی افزودنی، سورفکتانت، قالب و یا حلال های آلی و تنها با تغییر دمای واکنش صورت گرفته است. این در حالی است که در منابع مطالعه شده چنین حالتی وجود نداشته و همواره از یک ماده ی اضافی نیز استفاده شده است. یکنواختی نانو ذرات از نظر اندازه و ساختار نکته ی بسیار مهمی در تهیه ی پودرهای سنتز شده است. ساختار جدید معرفی شده، رنگدانه ی اکسید روی تزئین شده با نانوذرات است. محقق طرح گفت: این محصول علاوه بر صنایع تولید رنگ، در جاذب های فرابنفش، تجهیزات نوری، حسگرهای گازی، فتوکاتالیست ها، پوشش های رسانای شفاف و سلول های خورشیدی نیز قابل استفاده است. به گفته ی کیومرثی پور، میزان انعکاس ذرات رنگدانه بویژه در پوشش ها، خاصیتی است که با اندازه ی آن ها رابطه مستقیم دارد. نتایج این پژوهش نشان داده است که نانوذرات اکسید روی با اندازه ای 0/25 تا 0/35 میکرومتر، به دلیل این که اندازه ی آن ها برابر با نصف طول موج نور برخوردی است، دارای بیشترین میزان بازتاب در نواحی مرئی و مادون قرمز نزدیک هستند. از طرف دیگر میزان جذب فرابنفش ذرات نیز حاکی از آن است که ذرات با اندازه حدود 100 نانومتر، بیشترین میزان جذب تابش فرابنفش را دارند. نتایج این تحقیقات که حاصل همکاری نرگس کیومرثی پور و دکتر رضا شجاع رضوی دانشیار و عضو هیأت علمی دانشگاه صنعتی مالک اشتر شاهین شهر است، در مجله ی Ceramics International منتشر شده است.