به‌کارگیری نانوذرات مغناطیسی در تولید مواد ضدحریق
محققانی از دانشگاه کاشان با سنتز یک نوع نانوذره مغناطیسی و به‌کارگیری آن در یک ساختار نانوکامپوزیتی موفق شدند پوشش‌های ضد آتش تولید کنند. این پوشش‌ها که در مقیاس آزمایشگاهی تولید شده‌اند، می‌توانند در صنایعی نظیر صنایع هوافضا، خودروسازی و صنایع تولید لوازم‌خانگی کاربرد داشته باشند.
به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از ستاد ویژه توسعه نانو، اصطلاح ضد آتش به طیف وسیعی از مواد شیمیایی اطلاق می‌شود که به مواد تولید شده‌ای مانند پلاستیک‌ها، پارچه‌ها و پوشش‌ها اضافه می‌شوند. این مواد با ممانعت از انجام یک سری واکنش شیمیایی در شعله و یا با ایجاد یک پوشش محافظ روی سطح، گسترش شعله را مهار می‌کنند. این مواد ممکن است با ماده زمینه ترکیب شوند و یا به‌صورت شیمیایی با آن پیوند برقرار کنند. دسته اول به نام مواد افزودنی ضدحریق و دسته دوم مواد ضد حریق انفعالی نامیده می‌شود. بهره‌گیری از فناوری نانو در تولید این پوشش‌ها مورد توجه بسیاری از محققان قرار گرفته است.
پروفسور مسعود صلواتی نیاسری ضمن اشاره به پرکننده‌های متداول مورد استفاده جهت بهبود خواص مواد پلیمری و همچنین ذکر اشکالات به وجود آمده ناشی از حضور این افزودنی‌ها، اهداف طرح را این گونه تشریح کرد: «در گذشته برای دستیابی به خواص بهتر، مواد پلیمری با ترکیبات معدنی طبیعی و سنتزی، به‌صورت کامپوزیت در آورده می‌شدند. پرکننده‌های متداول از مواد گوناگون و در اشکال مختلف مانند ذرات کربنات کلسیم، الیاف شیشه و یا ذرات صفحه‌ای شکل خاک رس تهیه می‌شوند. البته در بیشتر مواقع افزایش پرکننده‌ها همراه با اشکالاتی نظیر شکنندگی، ترد شدن، افزایش وزن و کدری خواهد بود. در این پژوهش از خاصیت مغناطیسی در جهت ایجاد مانع در برابر نفوذ شعله، حرارت و اکسیژن به پلیمر سوختنی استفاده شده است».
در این طرح یک جایگزین غیرسمی مؤثر برای دیرسوز کننده‌های متداول مانند ترکیبات سرطان‌زای آروماتیک هالوژن‌دار معرفی شده است.
صلواتی نیاسری در ادامه در خصوص نحوه استفاده از فناوری نانو در این پژوهش، افزود: «پلی‌ونیل الکل یک پلیمر پرکاربرد است که در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرد. یکی از معایب عمده این پلیمر، مقاومت حرارتی نسبتاً پایین و اشتعال‌پذیری بالای این پلیمر است. پرکننده‌های معمولی به دلیل عدم پخش مناسب و ایجاد ساختار دوفازی موجب ضعیف شدن خواص مکانیکی این پلیمر می‌شوند. استفاده از ذرات در ابعاد نانو و ایجاد ساختار نانوکامپوزیتی این مشکل را مرتفع کرده و سرعت تخریب و تخریب پلیمر را در برابر حرارت کاهش می‌دهد».
وی مراحل انجام این طرح را بدین شرح توضیح داد: «در ابتدا نانوذرات مغناطیسی اکسید آهن با روش رسوب‌گیری شیمیایی ساده شیمیایی سنتز شدند. اثر عوامل مختلف مانند غلظت و نسبت روی مورفولوژی نانوذرات بررسی شد. پس از ساخت و تأیید نانوساختارها با انواع میکروسکوپ‌های الکترونی و آنالیزهای طیف‌سنجی، نانوذرات به بستر پلیمری اضافه شدند. در بخشی دیگر، نانوذرات به صورت درجا در محلول آبی پلی‌ونیل الکل بدون نیاز به اتمسفر بی‌اثر تهیه شد و آزمون‌های مقاومت در برابر آتش و دیرسوز شوندگی انجام گرفت».
این تحقیقات حاصل تلاش‌های پروفسور مسعود صلواتی نیاسری، عضو هیأت علمی دانشگاه کاشان و دکتر داود قنبری، دانش‌آموخته مقطع دکترای این دانشگاه است.
انتهای پیام/
