تهران- ايرنا- محققان دانشگاه صنعتي اميركبير براي افزايش كارايي عايق‌هاي حرارتي و نيز كاهش قيمت تمام شده‌ آن، اقدام به بررسي استفاده از نانوالياف در ساختار عايق نمودند كه منجر به توليد عايق حرارتي سبك شد.

به گزارش ايرنا عايق كاري مناسب براي جلوگيري از هدر رفت انرژي يكي از موضوعات مهم و مطرح در زمينه‌ حفظ انرژي‌هاي فسيلي و تجديدناپذير است. عايق‌هاي حرارتي معمول از جمله پشم شيشه و فوم پلي اتيلن به هيچ وجه نمي‌توانند پاسخگوي كاربردهاي عظيم موجود در صنعت باشند؛ زيرا اين مواد فقط در ضخامت‌هاي بالا پتانسيل كاربرد دارند.

كميل نصوري، در خصوص اهميت تحقيق صورت گرفته افزود: با توجه به مشكلات و نقاط ضعف موجود در عايق‌هاي حرارتي متداول همانند راندمان پايين، وزن و ضخامت بالا، اشغال فضاي زياد و هزينه‌ توليداستفاده از نانومواد در دستور كار قرار گرفته شد ، از اين رو در اين طرح، از ساختار نانوالياف با تخلخل‌هاي فراوان و ضخامت بسيار پايين در ساخت عايق حرارتي استفاده شده است.

به گفته‌ اين محقق استفاده از اين نانوالياف در ساختار عايق، سبب كاهش رسانايي حرارتي آن شده است. نتيجه ديگر اين كار، كاهش ضخامت و وزن عايق توليدي در مقايسه با عايق‌هاي متداول است؛ در حالي كه اين امر نه تنها راندمان عملكرد عايق را كم نكرده، بلكه صرفه جويي ‌هزينه‌ توليد و انرژي را به دنبال داشته است.

كاربرد اصلي نتايج طرح حاضر در صنعت ساختمان به منظور عايق كاري حرارتي سطوح به ويژه شيرآلات ساختمان‌ها و جلوگيري از هدر رفت انرژي است. همچنين در محفظه‌هاي كنترل دمايي قابل حمل و نقل در بيمارستان‌ها نيز مي‌توان از آن استفاده نمود.

نصوري برتري استفاده از نانوالياف به كامپوزيت‌هاي پليمري را اين‌گونه توضيح داد: كارهاي انجام شده براي معرفي عايق حرارتي بيشتر مربوط به استفاده از كامپوزيت‌هاي پليمري حاوي نانورس و نيز نانوكامپوزيت‌هاي ايروژل است. در اين موارد خواص عايق حرارتي خوبي حاصل خواهد شد. با اين حال در اين نمونه‌ها توجهي به كاهش وزن و نيز ضخامت عايق نشده است و از اين رو توانايي رقابت با عايق‌هاي حرارتي موجود در بازار را ندارند.

از ويژگي‌هاي برجسته نانوالياف، قطر بسيار پايين آن است كه اين قطر اندك منجر به حصول سطح مخصوص بسيار زياد مي‌شود. اين ويژگي سبب جذب حرارت از طريق تشعشع (كه مكانيزم اصلي انتقال حرارت در اين مواد است) بر روي سطح نانوالياف مي‌شود. نكته‌ حائز اهميت ديگر، حضور تخلخل‌هاي بسيار زياد و با اندازه‌ي كوچك در لايه‌ نانوالياف است. اين خاصيت باعث مي‌شود تا مسيرهاي كمتري براي حركت فوتون‌ها و در واقع انتقال حرارت وجود داشته باشد.

در اين طرح براي ساخت نانوالياف از دستگاه الكتروريسي استفاده شده است. اين لايه‌ها بر روي بافت پلي اتيلن قرار گرفته است تا عايق حرارتي ساخته شود. همچنين پس از توليد محصول نهايي به اين شكل، آزمون‌هايي از قبيل رسانايي حرارتي، عايق بودن حرارتي و بررسي ميزان نفوذ بخار آب روي آن صورت گرفته است.

اگرچه نمونه‌ توليد شده در اين طرح نسبت به عايق‌هاي حرارتي متداول داراي كارايي بالاتر و نيز قيمت تمام شده پايين‌تري است، اما اين محققان همچنان تحقيقات خود را بر افزايش راندمان و كاهش قيمت آن متمركز نموده‌اند.

نتايج اين كار تحقيقاتي در مجله‌ Advances in Polymer Technology (جلد 33، شماره‌ي 1S، سال 2014، صفحات1-21440 تا 8-21440) منتشر شده است. دكتر پيمان ولي پور، عضو هيأت علمي دانشگاه آزاد قائم شهر، وحيد بابااحمدي و كميل نصوري، دانشجويان دكتري مهندسي نساجي دانشگاه صنعتي اميركبير، در اين مطالعات همكاري داشته‌اند.

علمي 9340**1599