تولید نانوکامپوزیت با استفاده از چاپ سه‌بعدی محقق می‌شود
تاریخ انتشار: ۲۴ تیر ۱۳۹۸ | کد خبر: ۲۴۴۰۷۳۸۳
پژوهشگران نشان دادند که با استفاده از چاپ سه‌بعدی می‌توان نانوذرات جدیدی تولید کرد که در آنها چند ماده با هم ترکیب شده و در نتیجه خواص منحصربه‌فردی دارند. به گزارش گروه فناوری خبرگزاری دانشجو؛ محققان دانشگاه کالیفرنیا و دانشگاه هاوایی به ارزیابی پتانسیل‌های استفاده از مواد نانوکامپوزیتی قابل چاپ سه‌بعدی پرداختند.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
پژوهشگران می‌گویند که سنتز نانوذرات و آرایش چندتایی آنها با هم و در نهایت الگودهی نانوذرات موجب تولید نانوکامپوزیت‌های منظم می‌شوند که با استفاده از آنها می‌توان ادوات بزرگ‌تر نظیر پنجره‌های هوشمند، ادوات ذخیره‌سازی انرژی انعطاف‌پذیر و حسگر‌های قابل پوشیدن ساخت.
نانوکامپوزیت‌ها مواد هیبریدی هستند که از ترکیب چند پلیمر به‌دست می‌آیند. چنین موادی خواص جالب توجهی داشته و پتانسیل بالایی برای تولید الیاف هوشمند یا افزودنی‌های چندرنگ دارند.
این گروه تحقیقاتی معتقد است که چالش اصلی در مسیر ساخت نانوکامپوزیت‌ها، نظم‌دهی و کنترل ذرات در مقیاس نانومتری است. روش‌های سنتز و الگودهی این مواد محدودیت داشته و این موضوع به‌عنوان مانعی در مسیر توسعه نانوکامپوزیت‌ها محسوب می‌شود.
راهبرد‌های بالا به پایین که در آنها از روش‌هایی نظیر فناوری چاپ سه بعدی استفاده می‌شود، می‌تواند پلی میان دنیای میکرو و نانو ایجاد کند. لایه‌نشان مستقیم نانوکامپوزیت‌ها مسیر تازه‌ای برای الگودهی و ترکیب نانوکامپوزیت‌های کاربردی است.
با همگرایی سنتز نانوذرات، خودآرایی چندمقیاسی و چاپ سه‌بعدی می‌توان به نانوکامپوزیت‌های پرکاربرد رسید. توانایی الگودهی نانوذرات و ترکیب آنها با هم و همچنین افزودن مواد دیگر به آنها می‌تواند منجر به تولید ساختار‌های جدید شود. موفقیت در طراحی مواد جدید منوط به واحدهای سازنده نانومقیاس است. بنابراین، سنتز نانوبلور‌های کلوئیدی و نانوذرات بلوری می‌تواند روی طراحی مواد جدید تاثیرگذار باشد. محققان این پروژه معتقدند که کنترل روی سنتز نانوذرات موجب می‌شود تا توزیع ابعاد ذرات یکنواخت‌تر شود. با چنین کاری می‌توان ذرات مناسب نظیر نانومیله برای استفاده در پنجره‌های هوشمند تولید کرد.
منبع: خبرگزاری دانشجو
کلیدواژه: فناوری نانو نانوکامپوزیت چاپ سه بعدی
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت snn.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «خبرگزاری دانشجو» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۲۴۴۰۷۳۸۳ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
راهکارهای اقتصاد دایره‌ای برای بهینه‌سازی مدیریت پسماند
مدیریت نادرست پسماند منجر به آلودگی اقیانوس‌ها و جنگل‌ها، انتقال بیماری‌ها و انتشار سریع دی‌اکسیدکربن در فضا می‌شود. بر اساس شاخص‌های بانک جهانی، رشد اقتصادی و جمعیتی موجب افزایش 70 درصدی تولید زباله طی 30 سال آینده خواهد شد و همین موضوع نشان‌دهنده نیاز روزافزون به بهینه‌سازی مدیریت پسماند است.
به گزارش سرویس ترجمه خبرگزاری ایمنا، اهمیت برنامه R4 شامل کاهش میزان استفاده، استفاده مجدد، بازیافت و بازیابی مواد، به‌طور فزاینده‌ای در دستور کار سیاسی شهرهای سراسر جهان افزایش پیدا کرده است. مدیریت مؤثر پسماند تنها شامل جداسازی زباله برای بازیافت نیست، بلکه رویکردهای مختلف استفاده جدید از مواد را در بر دارد که در شهرهای گوناگون به شیوه‌های مختلف انجام می‌شود.
سال ۲۰۱۷ نمایندگان بین‌المللی شهرهای مختلف در خیرونا (ژیرونا) اسپانیا گرد هم آمدند تا تجربیات و راه‌حل‌های خود را در این زمینه به اشتراک بگذارند. برای مثال سانفرانسیسکو که فرایند بازیافت را از سال ۱۹۸۹ آغاز کرده است، موفقیت خود را بر اساس فرهنگ ایجاد و افزایش آگاهی مردم از محیط زیست می‌داند که موجب کاهش ۸۰ درصدی میزان پسماند ارسالی به کارخانه‌های بازیافت شده است. دستاوردهای بازیافت در شهری هم‌چون سئول نیز نتیجه اقدامات سخت‌گیرانه‌تر و نرخ بازیافت در آن بیش از ۶۰ درصد است. ساکنان این شهر بر اساس میزان زباله‌های آلی که تولید می‌کنند، مالیات می‌پردازند.
مدل‌های کسب‌وکار دایره‌ای ثابت می‌کنند که چگونه یک استراتژی تجاری مناسب دسترسی به بازارهای جدید را تسهیل، راه‌حل‌های نوآورانه را هدایت می‌کند و هزینه‌های تولید را کاهش می‌دهد. شهر ساحلی عقبه در اردن، از رویکرد اقتصاد دایره‌ای برای تبدیل زباله به فرصت استفاده می‌کند. این شهر که روزانه حدود ۱۵۰ تن زباله جامد تولید می‌کند، طی پروژه‌ای که به تصویب سازمان ملل و اتحادیه اروپا رسیده است، متعهد به کاهش این ارقام شد. اولین اقدام در این پروژه، تقویت فرایند بازیافت و بهینه‌سازی منابع در هتل‌ها بود که علاوه بر مزیتی که برای کاهش تولید پسماند داشت، منجر به ایجاد شغل برای اعضای آسیب‌پذیر جامعه شد.
ابتکارات قابل‌توجهی نیز در این زمینه در کشورهای شمال اروپا وجود دارد، برای مثال کشور سوئد در سال ۲۰۱۷ سیستم مالیاتی خود را اصلاح کرد تا قیمت تعمیر اقلام مستعمل را کاهش دهد. این کشور همچنین دارای سیستمی است که پول قوطی‌ها و بطری‌های خالی را به مردمی می‌دهد که آنها را به فروشنده باز می‌گردانند و به این ترتیب هزار و ۸۰۰ میلیون قوطی و بطری در سال برای استفاده مجدد بازیابی می‌شود.
شهر برگن در نروژ، به دلیل سیستم جمع‌آوری زباله وکیوم، متمایز از دیگر شهرها است. این سیستم زباله‌ها را از طریق اجزای مختلف متشکل از لوله‌های زیرزمینی، دستگاه‌های متصل، ابرداده‌ها و هوش مصنوعی مدیریت و بازیافت می‌کند.
با این حال میزان بازیافت و استفاده مجدد در سایر شهرهای جهان وضعیت متفاوتی دارد و حتی بسیار اندک است. طبق گزارش بانک جهانی، در کشورهای کم‌درآمد که به جز صربستان بقیه در آسیا، آفریقا و آمریکای لاتین قرار دارند، تنها چهار درصد زباله‌ها بازیافت می‌شود. مدیریت ضعیف پسماند در این کشورها، تهدیدی برای سلامت انسان و محیط زیست به شمار می‌رود.
بانک جهانی به‌منظور مبارزه با این وضعیت، برنامه‌ای برای تأمین مالی سیستم‌های مدیریت پسماند این کشورها ارائه کرده است. در ادامه به معرفی چند نمونه از راه‌حل‌های اقتصاد دایره‌ای می‌پردازیم که به مدیریت صحیح و بهینه پسماند کمک می‌کند.
دانمارک در سال ۲۰۲۱، با بازیافت ۱.۹ میلیارد قوطی و بطری برای استفاده مجدد، میزان بازگشت و استفاده مجدد از بسته‌بندی خود را به ۹۳ درصد رساند که تا حد زیادی حاصل اجرای سیستم سپرده و بازگشت دانمارکی بود. این سیستم برگشت دایره‌ای رایج، امکان تحویل ظروف نوشیدنی مصرف‌شده را در سوپرمارکت‌ها و کیوسک‌های موجود در خیابان‌های سراسر دانمارک مهیا می‌کند و در ازای آن مبلغی به مصرف‌کنندگان پرداخت می‌شود.
این سیستم به‌نوعی اقتصاد دایره‌ای محسوب می‌شود، زیرا تولید قوطی از مواد بازیافتی ۹۵ درصد انرژی کمتری نسبت به مواد اولیه مصرف می‌کند. بازیافت قوطی‌ها به این معنی است که بوکسیت کمتری برای تولید آلومینیوم استخراج و استفاده می‌شود و از این طریق آسیب کمتری به محیط زیست می‌رسد. همکاری مؤثر بین تولیدکنندگان، مصرف‌کنندگان و سیستم بازگشت دانمارکی نرخ بازگشت را بسیار افزایش داده است. این سیستم می‌تواند به‌عنوان یک منبع الهام‌بخش برای افزایش نرخ بازیافت و حمایت از اقتصاد دایره‌ای، به‌ویژه برای رسیدن به هدف اتحادیه اروپا برای جمع‌آوری ۹۰ درصد بطری‌های پلاستیکی تا سال ۲۰۲۹ عمل کند.
صنعت ساختمان مسئول مقدار قابل‌توجهی از انتشار جهانی دی‌اکسید کربن نزدیک به ۳۹ درصد است و همین امر نیاز به یک رویکرد دایره‌ای برای ساخت و ساز و طراحی را ضروری می‌کند. یکی از راه‌های انجام این کار، بازیابی یا استفاده مجدد از مصالح ساختمانی است که طول عمر و قابلیت استفاده مجدد آنها را به حداکثر می‌رساند. نمونه بارز این راه‌حل، پروژه مسکن دایره‌ای در شمال شهر آرهوس دانمارک است که ۹۰ درصد مصالح ساختمانی آن را می‌توان جدا کرد و مجدد مورد استفاده قرار داد یا بدون از دست دادن ارزش به فروش رساند.
این پروژه ساختمانی علاوه بر استفاده از بتن و سیمان به‌عنوان مصالح اصلی ساختمان، با استفاده از مواد جایگزین، ردپای دی‌اکسیدکربن خود را به حداقل رسانده است. از جمله این مواد می‌توان به چوب‌پنبه و روزنامه‌های قدیمی برای نمای ساختمان یا گیاهانی مانند علف مارماهی و گرانول به‌منظور عایق‌کاری ساختمان اشاره کرد. لاستیک‌های ماشین مستعمل نیز برای ساخت کفپوش آن به کار رفته است.
این ساختمان اولین مسکن دایره‌ای جهان است که می‌تواند آموخته‌های ارزشمندی را در مورد نحوه عملکرد ساختمان‌های دایره‌ای در زندگی روزمره و راهی برای کاهش ردپای کربن در بخش ساخت‌وساز به شهرهای دیگر ارائه دهد. تخمین زده می‌شود که استفاده از رویکرد دایره‌ای در صنعت ساختمان تا سال ۲۰۵۰، انتشار دی‌اکسید کربن را تا ۳۸ درصد کاهش دهد.
Re-Match اولین ثبت اختراع در جهان است و از فناوری پیشرفته برای جداسازی چمن مصنوعی فرسوده به اجزای خام و تمیز استفاده می‌کند که می‌تواند مجدد در صنعت چمن یا سایر صنایع مورد استفاده قرار گیرد یا بازیافت شود. این اختراع قادر است هر قسمت از چمن مصنوعی فرسوده را به دانه‌های لاستیکی، ماسه و الیاف پلاستیکی جدا کند و تقریباً صددرصد مواد را بازیافت کند یا برای استفاده مجدد آماده سازد. Re-Match اکنون با استفاده از فناوری‌های نوین موفق شده است محصولات بازیافتی خود را در نخ‌های چمن مرغوب، پنل‌های آکوستیک و دیگر محصولات مشابه استفاده کند. هر زمین چمن مصنوعی که با استفاده از این فناوری بازیافت می‌شود، نسبت به سوزاندن زمین فرسوده که معادل سوزاندن ۱.۴ میلیون کیسه پلاستیکی یا ۲۵۰ تن زباله است، با کاهش ۴۰۰ تنی، کمتر از ۲۰ تن دی‌اکسید کربن در هر زمین تولید کند.
الزامات امروزی برای پایداری در هر مرحله از بسته‌بندی در حال افزایش است و گروه‌های مختلف به دنبال راه‌های جدیدی برای کاهش مصرف بسته‌بندی و ضایعات هستند. یکی از این راه‌ها ارائه مدل‌های دایره‌ای استفاده مجدد برای بسته‌بندی مواد غذایی است. یک شرکت بسته‌بندی با همکاری مدیران شهری، خدمات بسته‌بندی دایره‌ای برای مواد غذایی را ارائه کرده است که بر توسعه یک سیستم منحصربه‌فرد و راه‌حل‌های دیجیتال برای مدیریت بسته‌بندی در یک حلقه بسته متمرکز است.
این مشارکت بر چند حوزه استفاده مجدد از بسته‌بندی به‌عنوان یک خدمت متمرکز شده است که شامل طراحی و تولید بسته‌بندی مواد غذایی برای استفاده مجدد، ردیابی بسته‌بندی در طول مسیر استفاده از آن و تضمین ایمنی، کیفیت و بهداشت مواد غذایی در تمام مراحل می‌شود. این راه‌حل دایره‌ای با کاهش بسته‌بندی مورد نیاز و در نتیجه ضایعات آن همراه است و در مقایسه با بسته‌بندی‌های یک‌بارمصرف، پتانسیل کاهش انتشار دی‌اکسید کربن تا ۶۰ درصد را دارد.
توربین‌های بادی اولیه در حال رسیدن به پایان عمر خود هستند و هرچند بعضی از آنها قابلیت تعمیر و نوسازی دارند، اما بیشتر توربین‌ها در سال‌های آینده از رده خارج خواهند شد. برای مقابله با این مشکل، یک پروژه نوآوری دانمارکی متعهد شده است که راهی پایدار برای دفع توربین‌های بادی با توجه به محیط زیست، سلامت و ایمنی کارگران پیدا کند و تا به امروز پیشرفت قابل‌توجهی در این مسیر به دست آورده است.
این پروژه موفق به استخراج و پردازش الیاف شیشه‌ای با کیفیت بالا از توربین‌های بادی ۳۷ متری شده است که بخش اصلی پره‌های توربین هستند. پس از تأیید کیفیت موفقیت‌آمیز الیاف شیشه‌ای به دست آمده از پره‌های از کار افتاده توربین بادی، این ماده برای استفاده در تأسیسات دیگر ذوب می‌شود که مزایای بسیاری برای هر دو صنعت دارد.
به‌منظور جلوگیری از هدر رفتن منابع آجرهای طبیعی، یک شرکت تولید فناوری پاک اختراعی ثبت کرده است که تضمین می‌کند زباله‌های ساختمانی را بدون استفاده از هیچ گونه مواد شیمیایی، مورد استفاده مجدد قرار دهد. در این روش ثبت‌شده آجرهای قدیمی جمع‌آوری، با فناوری ارتعاش تمیز، به‌صورت دستی یک به یک بررسی و در نهایت قبل از ارسال به محل‌های جدید، توسط روبات‌ها روی هم چیده می‌شوند. این روش استفاده مجدد از آجرهای قدیمی با صرفه‌جویی بیش از ۹۵ درصد از انرژی مورد استفاده برای تولید آجرهای جدید، نمونه‌ای از اقتصاد دایره‌ای کامل است که منابع یک نسل را به نسل جدید منتقل می‌کند و انتشار دی‌اکسیدکربن را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد.
امام جمعه بلوک براثر سانحه تصادف درگذشت