پژوهشگران دانشگاه شاهرود موفق به ساخت چوب نانویی شدند 

با توجه به گسترش سریع فناوری خانه هوشمند ، نیاز به مواد چند منظوره و کارآمد برای ساخت تجهیزات هوشمند و مبلمان روز به روز در حال افزایش است. در همین راستا ، ماشالله رضا کاظمی ، عضو دانشکده مهندسی شیمی و مواد در دانشگاه فناوری شهرود ، توانسته است با همکاری تیمی از محققان بین المللی ، یک کامپوزیت بیولوژیکی نوآورانه ایجاد کند که می تواند نقش مهمی در ساخت خانه های هوشمند ، ایمن و کم داشته باشد.

در این مطالعه ، آرد چوب صنوبر (زباله های تجدید پذیر از منابع جنگلداری و کشاورزی) ، نانولوله های کربن چند رنگ (MW-CNT) به عنوان پرکننده های رسانا و لیگنین طبیعی به عنوان چسب های بیولوژیکی. این ترکیب منحصر به فرد نه تنها خصوصیات مکانیکی قابل توجهی را ارائه می دهد ، بلکه با از بین بردن چسب های مصنوعی و کمک به کاهش اثرات محیطی نسبت به پلی اتیلن و کلرید پلی وینیل (PVC) نیز ثبات محیطی بیشتری دارد.

این نانوکامپوزیت بیولوژیکی به طور خاص سه چالش اساسی در محیط خانه هوشمند را هدف قرار می دهد:

خطر تخلیه الکترواستاتیک که می تواند به تجهیزات حساس آسیب برساند.

مدیریت حرارتی تجهیزات هوشمند که نیاز به انتقال حرارت مؤثر دارد.

عملکرد کم سیستم های گرمایش تابش دما مانند کف.

برای دستیابی به عملکرد بالا ، آرد چوب برای اولین بار تحت درمان با قلیایی قرار گرفت تا نیمکره ها را از بین ببرد و واکنش سلولز را افزایش دهد. سپس با ایجاد پیوندهای هیدروژن و تعامل قوی در فرآیند مطبوعات داغ ، لیگنین نقش اساسی در قدرت بین نانولوله های کربن و الیاف چوب داشت. اختلاط مکانیکی همچنین توزیع یکنواخت نانولوله ها در ماتریس کامپوزیت را توزیع کرد.

با توجه به نتایج آزمایشگاهی ، این ماده جدید دارای عملکرد فیزیکی و الکتریکی بسیار خوبی است: مقاومت خمش استاتیک: ۱.۵ مگاپاسکال ، مقاومت کششی: ۱.۲ مگاپاسکال ، هدایت الکتریکی: ۱.۲ اهم اهم و هدایت حرارتی:

این خواص باعث می شود که آن را برای استفاده در تجهیزات خانگی هوشمند ، سطوح گرمایش ، پوشش های دیواری و کف و حتی مبلمان الکترونیکی مناسب کند.

ارزیابی چرخه زندگی (LCA) این نانوکامپوزیت نشان می دهد که اثرات محیطی آن به مراتب کمتر از پلاستیک رایج است. استفاده از چسب های بیولوژیکی طبیعی و زباله های چوبی نه تنها آلودگی را کاهش می دهد بلکه به ایجاد یک زنجیره تأمین پایدار و سازگار با محیط زیست نیز کمک می کند.

این دستاورد می تواند یک تغییر اساسی در صنعت ساخت و ساز ، طراحی داخلی و تولید تجهیزات خانه هوشمند باشد و جایگزینی مناسب برای مواد مبتنی بر روغن در جهت تحقق خانه های کم و پایدار فراهم کند.

برای خواندن مقاله به اینجا مراجعه کنید.