بخش اخبار مرتبط با مهندسی مواد

فناوری نانو در تولید رنگ "ضدخش" در ایران كاربردی شد
عضو هیات علمی دانشگاه تهران و مدیر گروه فناوری نانوی سازمان بسیج اساتید كشور از به كارگیری فناوری نانو در تولید رنگهای "ضدخش" در ایران خبر داد.
حجت احمدی در همایش نانوتكنولوژی در مهندسی كه در دانشگاه سمنان برگزار شد افزود: در این فناوری در صورت ایجاد خش و رنگ رفتگی در بدنه خودرو، ذرات پلیمری توانایی دوباره‌سازی و ترمیم رنگ از دست رفته را خواهد داشت.
وی افزود: این رنگها بزودی توسط یكی از شركت‌های خودروساز ایران به كار گرفته می‌شود.
وی افزود:این فناوری برای اولین بار در جهان در سال ‪ ۲۰۰۶‬ میلادی‌ استفاده شد و در آستانه سال ‪ ۲۰۰۸‬میلادی در ایران به كارگیری می‌شود.
وی با بیان اینكه فناوری نانو در همه جنبه‌های زندگی بشر وارد شده است به كاربردهای نانو در علوم صنعتی، پزشكی و دفاعی اشاره كرد و گفت: آخرین برنامه‌ریزی برای دستاوردهای علم نانو ساخت آسانسورهای فضایی در پایان هزاره سوم است.
به گزارش ایرنا ، این پژوهشگر، پیشینه نانو در ایران را تاریخی و از زمان زكریای رازی دانست و افزود: آثار اقتصادی، اجتماعی و سیاسی دستیابی به فناوری نانو غیرقابل انكار است.
رییس دانشگاه سمنان نیز در این همایش با بیان اینكه ایران جزو ‪ ۳۰‬كشور دارنده برنامه نانو است گفت: كاربردهای فراوان نانو در مهندسی، انقلاب فناوری نانو را در جهان ایجاد كرده است.
"علی خیرالدین" متذكر شد: در طرح جامع دانشگاه سمنان رشته‌های میان رشته‌ای نانو در گروه تحصیلی مواد پیشنهاد شده است.
مدیرعامل شركت برق منطقه‌ای استان سمنان نیز در این همایش با اشاره به جایگاه انرژی‌های نو در تولید برق گفت: تحقیقات برای استفاده از انرژی خورشید و باد برای ایجاد نیروگاه‌های برق در این استان در حال انجام است.
"سیدزمان حسینی" همچنین اهمیت استفاده از نانو تكنولوژی در تولید برق را یادآور شد.
همایش یك‌روزه نانو تكنولوژی در مهندسی با همكاری انجمن مهندسین برق و الكترونیك ایران، صنعت برق استان سمنان و دانشگاه سمنان برگزار شد.
منبع: روزنامه جام‌جم

تحول نوين در دنياي تايرها
يكي از جذاب‌ترين تحولات در تاريخ صنعت طراحي و ساخت تاير خودروها، ارائه مفهومي به نام تايرهاي بدون هواست. شركت دانلوپ سال 1888 نخستين تاير بادي جهان را ارائه كرد و ميشلن نيز طرح مدرن‌تري از آن را در سال 1895 ارائه نمود و به اين ترتيب تا قرن گذشته تايرهاي بادي صنعت خودروسازي جهان را تغذيه مي‌كردند. اما حدود 3 سال پيش طرح ابتكاري و هيجان‌انگيز تايرهاي بدون هوا نيز وارد دنياي خودروسازي شد و حتي نشان طلايي ابتكارات سال 2006 را نيز دريافت كرد. اما ميشلن هنوز نتوانسته است اين محصول افسانه‌اي را به مرحله توليد تجاري برساند. اكنون محققان با استفاده از موادي خاص و استفاده از ساختارهاي ويژه موجود در دنياي زنبورها نوعي تاير بدون هوا ارائه كرده‌اند كه در محيط‌هاي سخت و حساس نظير ميادين جنگي كه گرفتن پنچري كار سخت و دشواري است بسيار كارآمد خواهد بود.
در اين پروژه دانشمندان با استفاده از ساختارهاي شش ضلعي و قابل انعطاف توانسته‌اند روياي در حال نابودي توليد تجاري تايرهاي بدون هوا را تحقق بخشند. شركت فناوري‌هاي رزيلنت در ويسكونسين آمريكا هم‌‌‌اكنون پروژه 4 ساله ساخت اين تايرها را در دست دارد و با همكاري وزارت دفاع اين كشور در نظر دارد در قالب پروژه‌اي به ارزش 18 ميليون دلار تايرهاي بدون هوا را روانه بازار كند.
فاز نخست در اين پروژه به طراحي و توليد تايرهاي بدون هوا براي خودروهاي سنگين نظامي مربوط مي‌شود. محققان اين شركت در 2‌‌‌سال گذشته مطالعات گسترده‌اي در خصوص استفاده از مواد گوناگون در ساختار شش ضلعي تايرهاي مورد نظرشان انجام داده و در اين مدت صدها مدل پيش ساخته از تايرهاي بدون هوا را مورد آزمايش قرار داده. در كنار آزمايش اين مواد، رسيدن به ساختار شش ضلعي نيز در نوع خود فرآيندي پيچيده بوده است. محققان به دنبال آن بوده‌اند تا به ساختاري دست يابند كه در آن نوسان خشكي و سفتي تاير به حداقل برسد. در ميان كل طرح‌هايي كه مورد بررسي قرار گرفت، در نهايت ساختار شش ضلعي خانه زنبور عسل به عنوان بهترين ساختار در نظر گرفته شد. البته اين اولين بار نيست كه دانش بشري از طبيعت الهام گرفته و از آن در ارائه طرح‌هاي نوين مهندسي استفاده كرده است. استفاده از ساختار شش ضلعي خانه زنبور عسل دو مزيت عمده براي محققان داشته است: به حداقل رسيدن سطح سر و صداي ناخوشايند در مدل‌هاي قبلي و كاهش حرارت توليد شده در حين گردش تاير.
پيش از آن كه محققان اين پروژه به استفاده از ساختار شش‌ضلعي روي آورند، ساختارهاي ديگري نظير ساختار الماسي را نيز مورد بررسي قرار داده بودند، اما هيچ يك از آنها قابليت رقابت با راندمان كاري ساختار شش گوش را نداشته است.
نمونه اوليه اين تايرها حدود 94 سانتي‌متر قطر دارد و در آن نزديك به 100 ساختار شش ضلعي موجود است. محققان در حالي از اين تعداد شبكه سلولي استفاده كرده‌اند كه معتقدند با افزايش آنها و كوچك‌تر كردن ساختارها، بر سرعت خودرويي كه روي آن حركت مي‌كند افزوده مي‌شود. البته در اين حالت مشكلي به نام افزايش احتمال برخورد گلوله به تاير ايجاد مي‌شود كه در اين خصوص نيز محققان به دنبال راهكاري مناسب هستند. قرار است در آينده‌اي نزديك اين تايرها در منطقه مريلند آمريكا مورد آزمايش‌هاي اوليه قرار گيرند تا ميزان مقاومت و تاثيرپذيري آنها در برابر شليك گلوله‌ها در دنياي واقعي مورد بررسي قرار گيرد.
محققان شركت فناوري‌هاي رزيلنت از نوعي مواد با خصوصيت انعطاف‌پذيري قابل توجه استفاده كرده‌اند كه در حين حركت خودروي سنگين نظامي تاثيري در ضريب ثبات و عملكرد آن نداشته باشند. البته اين شركت هيچ اشاره‌اي به نوع مواد به كار رفته در دستيابي به اين ماده انعطاف‌پذير نداشته است.
در اين تايرهاي جديد، چيزي به نام پنچري وجود ندارد. زماني كه گلوله‌اي به سوي تاير شليك مي‌شود، گلوله از داخل شبكه سلولي عبور مي‌كند و بندرت آسيبي به ساختار شبكه شش ضلعي آن وارد مي‌شود. سرعت بسيار بالاي گلوله موجب مي‌شود در كسري از ثانيه تقريبا هيچ گونه آسيبي به تاير وارد نشود و صد البته اين امتياز بزرگي براي اين فناوري نوين محسوب مي‌شود. اين مساله درخصوص تركش ناشي از انفجار بمب‌هاي كنارجاده‌اي نيز صدق مي‌كند هرچند در اين خصوص امكان وارد آمدن خسارت به ساختار شش ضلعي تا حد بسيار كمي بيشتر است و اين مساله به زاويه برخورد ذرات تركش به ساختار در حال چرخش شش ضلعي بازمي‌گردد. زماني كه بخش‌هاي بسيار كوچكي از تاير دچار آسيب مي‌شود، راننده هيچ مشكلي در هدايت خودروي سنگين نظامي نخواهد داشت. نكته جالب اين است كه ساختار تاير به نوعي ارائه مي‌شود كه در صورت تحمل برخي خسارات جدي، با سرعت 80 كيلومتر بر ساعت، مسافت 80‌‌كيلومتري را بدون هيچ مشكل خاصي طي كند. به گفته متخصصان، چنين شرايطي در ميادين جنگي اهميت خاصي دارد. نكته ديگري كه نبايد از آن غفلت كرد افزايش سرعت خوردوهاي سنگين نظامي با استفاده از اين تايرهاست. آزمايش‌هاي متعددي كه روي اين تاير انجام شده، حاكي از افزايش چشمگير سرعت خودرو و ساير سيستم‌هاي حمل و نقل نظامي سنگيني است كه با استفاده از اين تاير حركت مي‌كنند.
ارتش آمريكا حساب ويژه‌اي روي اين نوع تايرها باز كرده است و مي‌خواهد در آينده‌اي نزديك از آنها در خودروهاي نظامي سنگيني كه هم‌اكنون در عراق و افغانستان مشغول به فعاليت هستند بهره ببرد، اما اين يك روي سكه است.
استفاده از تايرهاي بدون هوا در استفاده‌هاي شهري و خودروهاي مدرني كه ساخته مي‌شوند، يكي ديگر از برنامه‌هاي آينده محققان در اين پروژه است. اين عقيده وجود دارد كه با استفاده از اين تايرها در صنعت خودروسازي غيرنظامي مي‌توان صرفه‌جويي قابل توجهي در زمينه مصرف انرژي داشت. اين تايرها از جهات گوناگوني جذابيت و زيبايي خاصي دارند و البته بايد اين انتظار را داشت كه در آينده‌اي نه چندان دور اصلاحاتي در آنها ايجاد شود تا براي انواع خودروهاي غيرنظامي قابل استفاده باشند.
منبع:com www. Journal Sentinel

دولت استفاده از مخازن سوخت پلیمری چند لایه را اجباری کند
:«استفاده از باک های پلیمری چند لایه موجب می شود که هر خودرو در سال 400 هزار ریال کاهش مصرف سوخت داشته باشد.» حمیدرضا صمدی مدیرعامل یک شرکت تولیدکننده قطعات پلیمری، در جمع خبرنگاران با بیان این مطلب اظهار داشت: «همچنین این مخازن سوخت چهار میلیون ریال در هزینه های خرابی محیط زیست صرفه جویی می کنند.» وی افزود: «مجموعه های سوخت رسانی در گذشته فلزی بوده اند اما با پیشرفت تکنولوژی و توجه به محیط زیست به صورت پلیمری در آمده اند به طوری که نسل جدید باک های چند لایه جوابگوی استانداردهای یورو سه تا یورو شش هستند و نسبت به باک های قدیمی در آنها شاهد کاهش مصرف سوخت و بهینه سازی آن هستیم.» صمدی با بیان اینکه «خودروهای ساخت داخل هم اکنون از مخزن های سوخت تک لایه استفاده می کند که توانایی پاس کردن استاندارد یورو یک را دارد»، تصریح کرد: امیدوارم شاهد «اجرای طرح ساخت مخازن سوخت چند لایه با کمک خودروهای ساخت داخل باشیم.» وی اضافه کرد: «یکی از مواردی که به ما در اجرای این طرح کمک بسزایی می کند این است که هیات دولت استفاده از این باک ها در خودروهای داخل را اجباری کند و سازندگان خودرو ملزم به کار گذاشتن آن روی خودروها شوند.» مدیرعامل اورند پلاستیک با اشاره به اینکه «بیش از 70 درصد از 60 میلیون خودروهای تولیدی در دنیا از تکنولوژی مخازن سوخت پلیمری چند لایه استفاده می کنند»، ابراز داشت: «این باک ها دارای 100 لیتر ذخیره سوخت هستند و ایمنی آنها در مقایسه یا باک های فلزی بسیار بیشتر است چراکه قابلیت انعطاف پذیری و مقاومت آنها در مقابل ضربات بیشتر است.» وی ادامه داد: «ظرفیت شرکت اورند پلاستیک در ساخت باک های پلیمری چند لایه یک میلیون و 250 هزار عدد است که یک میلیون آن برای بازار داخل و 250 هزار عدد آن برای صادرات پیش بینی شده است.»

مهندسي مواد و تحولي بنيادين در صنايع مختلف
ترميم سازه‌ها به صورت خودكار
http://www.jamejamonline.ir/Media/im...0915133395.jpg
به جرات بايد گفت مهندسي مواد يا عبارتي دانش متالورژي يكي از شگفت‌انگيزترين عرصه‌هاي علمي به حساب مي‌آيد كه مي‌توان با تكيه بر ابتكارات و پيشرفت‌هاي صورت گرفته در آن انتظار توليد هر نوع ماده ناشناخته با ويژگي‌هاي منحصربه‌فرد را داشت. يكي از مهم‌ترين مفاهيمي كه در سال‌هاي اخير و در عرصه توليد سازه‌هاي حساس و پيچيده نظير بدنه فضاپيماها و اسكلت‌هايي كه در محيط‌هاي حساس و نه‌چندان قابل دسترس به كار گرفته مي‌شوند مطرح شده است، مقوله مواد خودكار ترميم شونده است كه هر از گاه با ارائه فرمول و ابداعي تازه در اين زمينه، خبرساز مي‌شوند. اين رويه در يك دهه گذشته آهنگ شتاب سريع‌تري پيدا كرده است به طوري كه در تازه‌ترين تلاش‌هاي صورت گرفته در اين عرصه، دانشمندان موفق به ارائه كلاس جديدي از فلزات پوششي شده‌اند كه قابليت حيرت‌آوري در زمينه ترميم خودكار نواحي آسيب‌ديده خود دارد. پيش‌بيني دانشمندان بر اين است كه با توسعه چنين فناوري‌هايي روياي ديرينه ساخت فضاپيماها و حتي زيردريايي‌هايي تحقق پيدا كند كه در صورت بروز هر گونه آسيب جدي بدنه، بدون نياز به حضور نيروهاي متخصص انساني اين نواحي به صورت خودكار ترميم شوند.


ساخت هواپيماها، خودروها و كشتي‌هايي كه بدنه آنها و حتي سازه‌هاي به كار رفته در قسمت‌هاي مختلف آنها دچار خوردگي نمي‌شوند، چندان هم دور از ذهن نخواهند بود و اين همه به لطف پوشش‌هاي رنگي و مواد پليمري است كه به صورت خودكار ترميم مي‌شوند. در يكي از اين تازه‌ترين تلاش‌هاي صورت گرفته در اين خصوص محققان انستيتو مهندسي و اتوماسيون فرانهوفر و دانشگاه دويسبورگ اسن آلمان موفق به توليد پوشش فلزي شده‌اند كه مي‌تواند خود را به صورت كاملا خودكار ترميم كرده و به حالت اوليه بازگرداند. اين ماده خودكار ترميم شونده از قابليت‌هاي بالايي برخوردار است كه از آن جمله مي‌توان به آبكاري آن اشاره كرد. اين قابليت مهم موجب مي‌شود بتوان از اين ماده در طيف وسيعي از كاربردها ازجمله صنايع خودروسازي و ساير صنايع مرتبطي استفاده كرد كه به توليد سازه‌هاي فولادي مشغول بوده يا از آنها استفاده مي‌كنند. اين پوشش جديد تنها 15‌‌ميكرومتر ضخامت دارد و شامل كپسول‌هاي پليمري است كه تنها چند صد نانومتر قطر دارند. زماني كه اين پوشش به هر دليلي دچار خراشيدگي مي‌شود، كپسول‌هاي ياد شده منفجر شده و محتويات درون خود را منتشر مي‌كنند. اين محتويات در حقيقت نوعي پليمر هستند كه مي‌توانند خراش ايجاد شده را پر كرده و به نوعي ترميم كنند. از آن گذشته عملكرد اين كپسول‌ها موجب مي‌شود آثار بر جاي مانده از خوردگي ناشي از مايعات تخريب‌كننده از بين برود. تا پيش از اين محققان پوشش‌هاي نانوكپسولي القايي از فلزات يا آلياژ‌هايي شامل مس، روي و نيكل توليد كرده بودند. به گفته هارالد هولژك، از محققان اين پروژه از انستيتو مهندسي و اتوماسيون فرانهوفر آلمان، در اصل اين امكان بالقوه وجود دارد تا اين پوشش‌ها را از هر نوع فلزي كه قابليت آبكاري داشته باشند توليد كرد.
محققان مختلفي در سراسر جهان از اين فناوري نوين استقبال كرده‌اند به طوري كه مايكل كسلر، از محققان علوم و مهندسي مواد در دانشگاه دولتي آيوا در آمريكا مي‌گويد:‌ هنوز ويژگي‌هاي دقيق اين ماده جديد به اثبات نرسيده است، با اين حال به جهت آن كه اين قابليت را دارد تا آن را با كپسول‌هاي نانويي مملو از پليمرهاي مخصوص به كار برد، از اهميت و ارزش خاصي برخوردار است. در عين حال اين پوشش، نخستين پوشش خودكار ترميم شونده‌اي است كه قابليت روكش شدن از طريق الكتروليز را دارد. اين مزيت را بايد به دقت مورد توجه قرار داد چون هم اكنون امكان به كارگيري آن در ابعاد گسترده صنعتي وجود دارد و از اين رو مي‌توان اميدوار بود تا پوشش جديدي كه محققان ارائه كرده‌اند بزودي وارد طيف گسترده‌اي از صنايع شده و تحولي بنيادين در اين عرصه ايجاد كند.
نسل جديد سازه‌هاي فلزي به كمك پوشش‌هاي رنگي و مواد پليمري به صورت خودكار ترميم مي‌شوند
يكي ديگر از مزاياي اين فناوري نوين اين است كه مي‌توان درون اين كپسول‌هاي نانويي را با توجه به طيف گسترده‌اي از اهداف، با مواد گوناگوني پر كرد. به عنوان مثال بلبرينگ‌ها ازجمله مصاديقي هستند كه با استفاده از اين فناوري نوين با دگرگوني قابل توجهي روبه‌رو خواهند شد. با بهره‌گيري از اين فناوري نوين مي‌توان كپسول‌هاي نانويي ياد شده را مملو از روغن‌هاي معدني كرد كه به صورت خودكار مي‌توانند روغنكاري لازم را در محيط بلبرينگ انجام داده و از خوردگي‌هاي خطرناك در آنها جلوگيري كنند. نكته جالب ديگر اين است كه مي‌توان اين كپسول‌ها را با استفاده از مايعات رنگي يا روغن‌هاي معطر پر كرد و در ساخت قطعات فلزي به كار برد كه در صورت آسيب ديدن تغيير رنگ مي‌دهند يا رايحه خاصي منتشر مي‌كنند، اما اينها تنها بخشي از قابليت‌هاي اين فناوري نوين به شمار مي‌آيند. در اين پروژه اين امكان جالب توجه نيز فراهم شده است تا با استفاده از انواع مختلف و متفاوتي از كپسول‌هاي نانويي و لايه فلزي بخصوص، كلاس جديدي از ساختارهاي فلزي مقاوم را توليد كرد. به عنوان مثال با استفاده از اين قابليت اخير اين امكان فراهم مي‌شود تا از كپسول‌هاي نانويي رنگي يا معطر در لايه‌هاي رويي براي ارسال پيام خوردگي يا خراشيدگي استفاده كرد و در عين حال از نوع ديگري از اين كپسول‌ها كه حاوي پليمرهاي مقاوم‌تري هستند براي ترميم خوردگي‌ها و خراشيدگي‌هاي شديدتر بهره گرفت.
اما دانشمندان عرصه گسترده‌اي را براي استفاده از اين فناوري نوين متصور شده‌اند. آنها با اشاره به هزينه‌هاي بالايي كه براي ترميم وقتگير بدنه فضاپيماها و هواپيماها صرف مي‌شود، اميد زيادي دارند تا از اين پوشش جديد و ساير پوشش‌هايي از اين دست براي ترميم سريع و كاملا مطمئن آسيب‌هاي ايجاد شده در بدنه چنين سازه‌هاي حساسي استفاده كنند. به عقيده آنها از آنجا كه ترميم سازه‌ها با استفاده از اين مواد جديد به صورت كاملا خودكار صورت مي‌گيرد، از اين پس درخصوص به تاخير افتادن طولاني مدت ماموريت‌هاي فضايي و از مدار خارج شدن هواپيماها نگراني چنداني وجود نخواهد داشت. همچنين خودروهايي كه در بدنه آنها و ساير قسمت‌هاي مستعد خوردگي و آسيب‌ديدگي از اين پوشش استفاده مي‌شود، نه‌تنها طول عمر بيشتري خواهند داشت، بلكه هزينه ترميم آسيب‌هاي وارد شده و ريختگي رنگ در آنها نيز به طرز قابل توجهي كاهش خواهد يافت. از سوي ديگر محققان استفاده از اين فناوري را براي طيف گسترده‌تري از صنايع نظير زيردريايي‌ها مدنظر گرفته‌اند كه البته به دليل شرايط خاص محيطي كه اين سازه‌ها در آن حركت مي‌كنند نياز است تا تحقيقات بيشتري در اين زمينه صورت گيرد كه از آن جمله بايد به تاثير تركيبات آب و فشار بسيار زياد آن بر بدنه زيردريايي‌ها اشاره كرد.
گرچه اين كاربردها، چشم‌انداز بسيار روشني را براي آينده سازه‌هايي نظير فضاپيماها ترسيم كرده است، اما برخي منتقدان نيز بر اين باورند تا زماني كه ويژگي‌هاي دقيق شيميايي اين مواد بدرستي مشخص نشود، نمي‌توان با اطمينان خاطر كامل از آنها در ساخت فضاپيماها استفاده كرد.