وبلاگ
نانو پوشش ها
نانو پوشش ها لایه های بسیار نازک یا ساختارهای شیمیایی هستند که با روش های مختلف بر روی سطوح قرار میگیرند. نانوپوشش فرآیندی است که در آن یک لایه نازک با ضخامت کمتر از 100 نانومتر بر روی بستر برای بهبود برخی ویژگیها یا برای ایجاد عملکرد جدید قرار میگیرد. برخی از نانوپوشش ها پلیمری هستند که در محل یا قبل از کاربرد پلیمریزه شده اند. پوششهای معمولی دارای محدودیتهایی مانند چسبندگی نامناسب بین لایه پوشش و بستر، انعطافپذیری کمتر، از دست دادن استحکام، مقاومت کم در برابر سایش هستند. نانوپوشش ها میتوانند مشکلات مربوط به پوشش های معمولی را برطرف کنند. مزایای نانوپوشش ها شامل
- مقاومت در برابر تغییرات دما
- رفتار ضد زنگ و ضد آب،
- پایداری در برابر اشعه ماوراء بنفش (UV) و مقاومت در برابر سایش
- دوام بالا و مقاومت در برابر خوردگی
- غیر سمی، بسیار انعطاف پذیر و قابل تنفس
- تمیز کردن آسان
روش های ساخت نانوپوشش ها
این فناوری به دلیل سادگی و تطبیق پذیری به طور معمول برای توسعه حسگرهای نوری و حسگرهای زیستی مورد استفاده قرار می گیرد. ماده سل-ژل از نظر شیمیایی، فتوشیمیایی،حرارتی و مکانیکی پایدار است. می توان آن را به اشکال مختلف از جمله یکپارچه، لایه های نازک، الیاف و پودر تبدیل کرد.
پوشش غوطه وری
مزیت اصلی پوشش غوطه وری نسبت به سایر تکنیک ها، پردازش و سادگی طراحی آن است. راه اندازی و نگهداری آن کم هزینه است و می تواند فیلم هایی با یکنواختی بسیار بالا و ابعاد نانومتر تولید کند. می توان از پوشش غوطه وری برای تولید فیلم های بسیار یکنواخت استفاده کرد و عوامل کلیدی مانند ضخامت فیلم را می توان به راحتی کنترل کرد.
پوشش اسپین
از این تکنیک برای تهیه لایه های نازک یکنواخت در محدوده ضخامت میکرومتر تا نانومتر استفاده می شود. در این روش پیش ماده روی گیره نصب می شود که نمونه را می چرخاند و نیروی گریز از مرکز مایع را به صورت شعاعی به بیرون هدایت می کند. یکی از مزایای پوشش اسپین یکنواختی ضخامت فیلم است.
پرتو پلاسما یا یون
این تکنیک جدید برای تولید پوشش های نوری استفاده می شود. این تکنیک برای بهبود خواص لایه های نازک تبخیر شده حرارتی به کار میرود.
رسوب الکتروشیمیایی
یکی از مفیدترین روش ها برای تهیه الکتروکاتالیست های نانوساختار کاهش نرخ اکسیژن است. با استفاده از این روش می توان ساختار، شکل و اندازه الکتروکاتالیست ها را بر روی سطح مواد رسانا با تغییر شرایط رسوب الکتروشیمیایی کنترل کرد.
رسوب بخار
این یک فرآیند شیمیایی است که برای تولید مواد جامد با خلوص بالا و عملکرد بالا استفاده می شود. این فرآیند اغلب در صنعت برای تولید لایه های نازک استفاده می شود. در یک فرآیند معمولی، بستر در معرض یک یا چند پیش سازقرار می گیرد که برای تولید رسوب مورد نظر روی سطح بستر واکنش نشان می دهند و یا تجزیه می شوند. اغلب فرآورده های فرار نیز تولید می شوند که با جریان گاز از داخل محفظه واکنش حذف می شوند.
رسوب لیزر پالسی
یک تکنیک رسوب لایه نازک است که از پالس های لیزری پرانرژی برای تبخیر سطح یک هدف جامد در داخل یک محفظه خلاء و متراکم کردن بخار روی یک بستر برای تشکیل یک لایه نازک تا ضخامت چند میکرومتر استفاده می کند.
کندوپاش
اصل کندوپاش استفاده از انرژی پلاسما (گاز جزئی یونیزه) روی سطح هدف، برای کشیدن اتم های ماده و رسوب آنها بر روی بستر است. کندوپاش مگنترونی پرکاربردترین روش در میکروالکترونیک برای تولید لایه های فلزی است.
کاربرد نانوپوشش ها
صنعت نساجی: استفاده از نانوپوشش ها در تولید نساجی منجر به تولید پارچه هایی با مقاومت شیمیایی عالی، استحکام مکانیکی، آب گریزی، خواص ضد باکتریایی و بسیاری خواص دیگر میشود.
خودرو و هوانوردی:
پوشش سرامیکی و عایق رطوبتی یکی از رایج ترین کاربردهای فناوری نانو در خودروسازی است. نانوپوششها طول عمر را افزایش میدهند و در عین حال اتلاف انرژی به عنوان گرما را کاهش میدهند. بنابراین راندمان را افزایش میدهند و همچنین نقش کلیدی در عملکرد اجزای مکانیکی داخلی دارند. پوشش سرامیکی برای اتومبیل، قایق یا هواپیما مزایای زیادی دارد. پوشش نانو رنگ سطح را از آلودگی، خط و خش، خوردگی، اشعه ماوراء بنفش و موارد دیگر در امان نگه می دارد.
صنعت ساختمان:
به دلیل اثر خودآرایی، ویژگی های قابل توجهی را در برابر عوامل محیطی در مقایسه با مواد پوشش دهنده معمولی در صنعت ساختمان نشان می دهد. همچنین عملکرد بالایی از نظر بهره وری انرژی، انتشار CO2 و بهبود کیفیت هوا نشان می دهند.
صنایع غذایی و داروسازی:
نانوتکنولوژی کاربردهای زیادی در صنایع غذایی و داروسازی بهعنوان ابزارهای جدید برای تشخیص پاتوژن، سیستمهای تحویل درمان بیماری، بستهبندی مواد غذایی و تحویل ترکیبات فعال زیستی به مکانهای هدف یافته است. با پوشش ضد میکروبی ویژه، پوشش نانو و عایق رطوبتی می توانیم بسیاری از مسائل مهم را برطرف کنیم.
دیگر کاربردهای رایج: پوشش ضد خوردگی، لباس ضد آب و نچسب، پوشش ضد باکتری، پوشش مانع حرارتی، پوششهای ضد سایش، پوششهای خود ترمیم شونده، پوششهای ضد انعکاس، پوششهای ضد گرافیتی.