تولید ورق های نانو كامپوزیتی برای كاهش مصرف انرژی یخچال

به گزارش روز سه شنبه گروه علمی ایرنا از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو ،امروزه در صنعت لوازم خانگی مانند یخچال‌ها، نیاز شدید به كاهش مصرف انرژی است. یكی از مواردی كه می‌تواند منجر به كاهش مصرف انرژی در یخچال شود، استفاده از موادی است كه بتواند برودت تولید شده توسط اوپراتور را بهتر و بیشتر به محفظه‌ یخچال هدایت كرد و میزان راندمان را افزایش دهد. برای این منظور می‌توان هدایت حرارتی قسمت‌های انتقال دهنده برودت اپراتور به داخل یخچال را افزایش داد.
به گفته‌ ایوب كریم زاد قویدل، در این طرح نانوكامپوزیت پلیمری پیشنهاد شده است كه می‌تواند جایگزین پلیمرهای مورد استفاده در ساخت یخچال شده و دستیابی به این هدف را ممكن سازد. بكارگیری این نانوكامپوزیت منجر به كاهش چشمگیر مصرف انرژی و نیز از بین بردن بوهای نامطلوب یخچال می‌شود.
نانوكامپوزیت پیشنهادی در این طرح، از جنس پلیمر پلی متیل متا آكریلات و نانولوله‌های كربنی است كه از خواص هدایت حرارتی و مكانیكی بهبود یافته برخوردار است. البته این نانوكامپوزیت می‌تواند در تمام صنایعی كه نیاز به پلیمر با خواص بهبود یافته است، استفاده شود.
این مجری طرح افزود: در ساخت یخچال، قسمت‌های مربوط به انتقال برودت از جنس پلیمر اكریلونیتریل بوتادین استایرن (ABS) است. بهترین روش برای افزایش هدایت حرارتی، كامپوزیت سازی پلیمرهای مورد استفاده به ویژه با نانولوله‌های كربنی است. اما كامپوزیت كردن ABS با نانولوله‌های كربنی دارای محدودیت‌ها و مشكلاتی است.
كریم زاد قویدل در توضیح این مشكلات عنوان كرد: ABS یك پلیمر ضدالكتریسیته ساكن است، اما با افزایش نانولوله‌های كربنی این خاصیت از بین می‌رود. از طرفی كاهش چشمگیر مقاومت الكتریكی ABS با افزودن درصد ناچیزی از نانولوله‌های كربنی از دیگر معایب این كامپوزیت سازی است. همچنین با توجه به میزان كلی كاربرد این پلیمر در ساخت یخچال‌ها، افزودن نانولوله‌های كربنی به كل بدنه و قسمت‌های پلیمری توجیه اقتصادی نخواهد داشت. به همین دلیل ما از یك پلیمر جایگزین استفاده كردیم .
به گفته‌ این محقق چنانچه كل محفظه‌ یخچال از نانوكامپوزیت ساخته شود، در این صورت انتقال برودت داخل به خارج یخچال زیادتر شده كه نه تنها موجب كاهش مصرف انرژی نمی‌شود، بلكه آن را افزایش خواهد داد. بنابراین باید تنها قسمتی از محفظه كه با اوپراتور در تماس است، از جنس نانوكامپوزیت ساخته شود. اما به دلیل یكپارچه بودن كل محفظه امكان كامپوزیت سازی بخشی از آن در مقیاس صنعتی وجود ندارد.
متداول‌ترین روش تولید ورق‌های نانوكامپوزیتی، روش قالبگیری تزریقی است. اما در روش قالبگیری میزان پرت مواد به دلیل وجود راهگاه‌ها و... زیاد است. با توجه به این نكته و قیمت بالای نانولوله‌های كربنی مورد استفاده و عدم امكان تولید ورق‌هایی با ابعاد بسیار دقیق، از سایر پیشنهادات این تیم تحقیقاتی، تولید ورق‌هایی با ابعاد بزرگ و سپس برش دقیق آن‌ها در اندازه‌های مورد نیاز توسط برش لیزری است.
این طرح در قالب پایان نامه كارشناسی ارشد ایوب كریم زاد قویدل از دانشگاه ارومیه، به راهنمایی دكتر طاهر ازدست از دانشگاه ارومیه و دكتر محمدرضا شبگرد از دانشگاه تبریز انجام شده است.
علمی **1354 ** 1569