نانولوله‌هاي كربني در نقش شمع موتورها
كشف اين پديده كه نانولوله‌هاي‌كربني تنها به وسيله تابش نور جرقه مي‌زنند، مي‌تواند به احتراق مؤثرتر موتور خودرو و سوخت موشك‌ها منجر شود.

به گزارش سرويس «فن‌آوري» خبرگزاري دانشجويان ايران(ايسنا)، سه سال پيش دانشجويي در حين كار در آزمايشگاه Pulickel Ajayan در موسسه پلي‌تكنيك رنسلار و در اثر فلاش عكاسي به طور اتفاقي توده‌اي از نانولوله‌هاي كربني را شعله‌ور كرد.

پژوهشگران فكر مي‌كنند نانولوله‌ها بدين دليل شلعه‌ور مي‌شوند كه مي‌توانند انرژي نور را بسيار مؤثرتر و بيشتر از آنچه به صورت گرما هدر مي‌دهند جذب كنند. اين امر تنها زماني روي مي‌دهد كه نانولوله‌ها حاوي ناخالصي‌هاي آهن باشند، البته هنوز فرآيند دقيق آن مشخص نيست.

علي‌رغم معلوم نبودن مكانيسم عمل، محققان هم‌اكنون شروع به بهره‌برداري از اين اثر كرده‌اند.

Burice Chehroudi و Stephan Danczuk دريافتند كه نانولوله‌هاي كربني مستقر در يك ميلي‌متري يك قطره متانول يا سوخت مايع موشك مي‌توانند به وسيله يك فلاش نور، قطره مذكور را مشتعل كنند. آنها گمان مي‌كنند كه نانولوله‌هاي فروزان از طريق احتراق بخار اطراف قطره باعث آتش گرفتن آن مي‌شوند.

اين دو همچنين توانستند مواد محترقه جامد مانند كلرات پتاسيم را با قرار دادن نانولوله‌هاي كربني روي آنها شعله‌ور كنند و در پي اين موفقيت اختراعاتي را در مورد سيستم‌هاي احتراق نانولوله‌اي براي خودرو و سوخت موشك‌ها به ثبت برسانند.

موتورهاي بنزيني استاندارد با تكيه بر جرقه‌اي كه در نتيجه اعمال ولتاژ بالا بين دو الكترود در نوك شمع توليد مي‌شود شروع به كار مي‌كنند. اين جرقه مخلوط سوخت و هوا را در محفظة احتراق شعله‌ور كرده، انبساط گاز حاصل موجب حركت پيستون مي‌شود، اما عمل جرقه زدن تمام سوخت را نمي‌سوزاند و سوخت زائد از طريق اگزوز خودرو وارد هوا شده و سبب آلودگي مي‌شود و اگر سوخت موشك به طور ناقص بسوزد، مخلوط اكسيژن و هيدروژن ايجاد مي‌شود كه مي‌تواند در اثر يك جرقه باعث انفجار موشك شود.

نانولوله‌ها مي‌توانند از طريق توزيع عمل احتراق در سراسر سوخت، از اين پديده جلوگيري كنند. بدين ترتيب كه نانولوله‌ها بدرون سوخت وارد شده و با هواي داخل سيلندر به طور يكنواخت مخلوط مي‌شوند. در اثر جرقه نور حاصل از LED، نانولوله‌ها مشتعل شده و صدها شعله ريز بدون حضور شمع، سراسر سوخت را شعله‌ور مي‌كنند. بنابر اين اگر يك يا چند نانولوله به طور ناقص عمل كنند، باقي نانولوله‌ها نقش خود را ايفا مي‌كنند.

به گزارش ايسنا از ستاد ويژه توسعه فن‌اوري نانو، اين سيستم خيلي كارا و موثر است زيرا توزيع نانولوله‌ها در سوخت بدين معني است كه تمام گرماي توليد شده به يكباره براي حركت دادن پيستون بكار مي‌رود، لذا اتلاف گرما كمتر خواهد بود و نيز تمام سوخت سوزانده مي‌شود. اين افزايش كارايي مي‌تواند هزينه‌هاي لازم براي موتورهاي جديد را توجيه كند.

محققان هم اكنون در حال تلاش براي دستيابي به طول موج و شدت بهينه نور هستند. علاوه بر اين، امكان استفاده از اين ايده به عنوان راهي براي انفجار پيچ‌هاي انفجاري در مرحله جدا شدن موشك بدون استفاده از سيم در دست بررسي است زيرا سيم‌ها اغلب تحت فشار و دماي بالاي عمليات از بين مي‌روند.









© کپی رایت توسط سايت محمد ابرهيمي دبير شيمي شهرستان جم-استان بوشهر کلیه حقوق مادی و معنوی مربوط و متعلق به این سایت است.)